淺析工業(yè)機(jī)器人工作原理及發(fā)展?fàn)顩r

2018年04月10日 16:32

　　隨著智能制造在范圍內(nèi)的快速發(fā)展，智能制造已成為制造業(yè)中的重要一環(huán)，尤其是工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，為我國機(jī)械工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和分工格局帶來深刻影響，推動(dòng)形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式。由各類工業(yè)機(jī)器人(水下機(jī)器人、焊接機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝配機(jī)器人等)構(gòu)成的智能裝備，工作效率與質(zhì)量明顯優(yōu)于人力，成為越來越多制造企業(yè)的選擇。在進(jìn)行大量的重復(fù)、單一工作時(shí)，機(jī)器人的效率比人類高得多，因?yàn)樗鼈兎浅！o論它們已經(jīng)工作了多少小時(shí)，它們?nèi)阅茉谙嗤奈恢勉@孔，用相同的力度擰螺釘。

　　據(jù)了解，“智能制造”這一概念的提出，是在1988年，美國紐約大學(xué)的懷特教授(P.K.Wright)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的布恩教授(D.A.Bourne)出版了《智能制造》一書，出現(xiàn)了這個(gè)未來感的詞匯，并且書中指出“智能制造的目的是通過集成知識(shí)工程、制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器人視覺和機(jī)器控制對(duì)制造技工的技能和專家知識(shí)進(jìn)行建模，以使智能機(jī)器人在沒有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行小批量生產(chǎn)。”

　　智能制造產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋智能裝備(機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、服務(wù)機(jī)器人、其他自動(dòng)化裝備)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(機(jī)器視覺、傳感器、RFID、工業(yè)以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集器)、工業(yè)軟件(ERP/MES/DCS系統(tǒng)等)、3D打印以及將上述環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合的自動(dòng)化系統(tǒng)集成及生產(chǎn)線集成等。

　　可以說，工業(yè)機(jī)器人是智能制造業(yè)代表性的裝備。一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人通常由機(jī)械部分、傳感部分、控制部分三大部分組成。這三大部分又分成六個(gè)子系統(tǒng)。分別為：

　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人—環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

　　目前，zui常見的制造類機(jī)器人是機(jī)器臂。一部典型的機(jī)器臂由七個(gè)金屬部件構(gòu)成，它們是用六個(gè)關(guān)節(jié)接起來的。計(jì)算機(jī)將旋轉(zhuǎn)與每個(gè)關(guān)節(jié)分別相連的步進(jìn)式馬達(dá)，以便控制機(jī)器人(某些大型機(jī)器臂使用液壓或氣動(dòng)系統(tǒng))。

　　此外，常見的還有可以自主行動(dòng)的機(jī)器人，這種機(jī)器人有一個(gè)用來檢查障礙物的碰撞傳感器。當(dāng)您啟動(dòng)機(jī)器人后，它大體上是沿一條直線曲折行進(jìn)的。當(dāng)它碰到障礙物時(shí)，沖擊力會(huì)作用在它的碰撞傳感器上。每次發(fā)生碰撞時(shí)，機(jī)器人的程序會(huì)指示它后退，再向右轉(zhuǎn)，然后繼續(xù)前進(jìn)。按照這種方法，機(jī)器人只要遇到障礙物就會(huì)改變它的方向。

　　機(jī)器人則會(huì)以更精巧的方式運(yùn)用這一原理。機(jī)器人專家們將開發(fā)新的程序和傳感系統(tǒng)，以便制造出智能程度更高、感知能力更強(qiáng)的機(jī)器人。如今的機(jī)器人可以在各種環(huán)境中大展身手。

　　隨著科技的發(fā)展，各類機(jī)器人將會(huì)在越來越多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用，隨著我國勞動(dòng)力成本的上升，機(jī)器人在我國工業(yè)中將有廣闊的應(yīng)用前景。

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