工業(yè)機器人智能運動控制方法的探討

高賽 劉峰善

摘? ?要：近年來，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機器人智能運動技術(shù)得到了很大程度的提高。工業(yè)機器人開始被應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域，工業(yè)機器人的出現(xiàn)，提高了生產(chǎn)勞動的效率，保障了生產(chǎn)勞動的安全性。工業(yè)機器人的應(yīng)用在某些領(lǐng)域能夠替代繁重的人工勞動，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。本文便淺析工業(yè)機器人智能運動控制方法。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人? 智能運動? 控制方法

中圖分類號：TP242? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）04（c）-0009-02

隨著我國人工智能技術(shù)日漸成熟，在人工智能大背景下誕生的工業(yè)機器人開始更加廣泛的運用到我國的工業(yè)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域。人們能夠通過對工業(yè)機器人的智能運用進行調(diào)節(jié)，讓機器人實現(xiàn)單點運動控制、多點運動控制以及曲線運動控制。通過多種運動控制模式能夠讓工業(yè)機器人完成高強度、難度大、危險高的人工勞動作業(yè)。使用工業(yè)機器人能夠在提高安全生產(chǎn)質(zhì)量的同時大大提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。

本文便是在人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用的大背景下，分析工業(yè)機器人的工作原理。通過了解工業(yè)機器人智能運動控制方法，來讓工業(yè)機器人實現(xiàn)更高自由度的運動控制。讓其能夠?qū)崿F(xiàn)人工難以完成的工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。

1? 我國工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀

近些年來，隨著人工智能技術(shù)與機器人制造技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)機器人技術(shù)取得了很明顯的成就。根據(jù)我國工信部賽迪研究院最新發(fā)布的公告指出，在我國人工智能政策的支持下，我國機器人產(chǎn)業(yè)在2012—2022年10年間，預(yù)計增長率將會達到年均23%～36%，潛在市場規(guī)模更是能夠達到千億元級別。由此可見，我國工業(yè)機器人在未來將會有十分廣闊的發(fā)展前景。

然而相較于國外先進工業(yè)機器人來說，我國工業(yè)機器人的發(fā)展仍具有很大的差距。我國的工業(yè)機器人起步較晚，最早的工業(yè)機器人生產(chǎn)誕生于20世紀(jì)80年代，在很多西方國家工業(yè)機器人已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)化，而在我國工業(yè)機器人的規(guī)模還仍然較小，國際競爭力不足。近些年來，雖然國家加大了對工業(yè)機器人的投入，我國在工業(yè)機器人方面的技術(shù)成果也不斷增加。但是在工業(yè)機器人方面的核心科技，仍較國外先進國家存在著一定的差距?？傊┠陙砦覈I(yè)機器人雖然取得了一定的成果，但是相較于國外先進國家，我國的工業(yè)機器人研發(fā)仍需要得到更大提升。

2? 工業(yè)機器人智能運動控制方法的意義

所謂的工業(yè)機器人是為了滿足工業(yè)需求所設(shè)計的機械設(shè)備。工業(yè)機器人主要包含控制器、傳感器、伺服驅(qū)動裝置和機械運動部件。目前，工業(yè)機器人在精密程度高、作業(yè)強度大的工業(yè)施工中都能取得很好的效果，應(yīng)用工業(yè)機器人能夠替代傳統(tǒng)的低效手工作業(yè)，用其高效率以及精密性來完成工業(yè)生產(chǎn)的需求。

工業(yè)機器人智能運動控制方法能夠使得工業(yè)機器人變得更加智能，其主要有如下幾種意義。

2.1 增加工業(yè)機器人的適應(yīng)能力

在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，很多時候需要機器能夠像人一樣進行勞作。傳統(tǒng)的自動化生產(chǎn)，機器設(shè)備較大，且生產(chǎn)程序復(fù)雜，機器顯得十分笨拙，不利于特定工業(yè)生產(chǎn)的開展。而工業(yè)機器人智能運動控制方法能夠使得工業(yè)機器人變得更加小巧靈活。同時能夠讓工業(yè)機器人適應(yīng)各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，讓工業(yè)機器人能夠擬人化，工業(yè)機器人智能運動控制方法可以讓機器人在機械結(jié)構(gòu)上擁有像人一樣的大臂、小臂、手腕和關(guān)節(jié)。讓工業(yè)機器人在執(zhí)行特定任務(wù)時能夠變得更加智能靈活，以此來增強其對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的適應(yīng)。

2.2 提升工業(yè)機器人的通用性

傳統(tǒng)的機器人未使用智能運用控制技術(shù)，因此生產(chǎn)出的機器人智能執(zhí)行特定的作業(yè)任務(wù)，往往不能依據(jù)實際的生產(chǎn)情況進行變通。而使用智能運動控制方法能夠讓工業(yè)機器人變得更加的靈活便捷，通過更換工業(yè)機器人各個運動系統(tǒng)組成部件的方式能夠讓工業(yè)機器人能夠擁有更多兼容性。這種通過更換運動系統(tǒng)部件的方式，能夠有效提升工業(yè)機器人的通用性，讓工業(yè)機器人能夠服務(wù)于不同作業(yè)方式的生產(chǎn)。其不僅僅能極大程度上提升了工業(yè)機器人的工作效率，更能夠提升其自身的通用性。

2.3 降低生產(chǎn)風(fēng)險

在工業(yè)生產(chǎn)中運用工業(yè)機器人智能運動控制方法，能夠讓機器人變得更加的智能，在具體作業(yè)操縱中能夠更加靈活。工業(yè)機器人智能運動控制方法讓工業(yè)機器人自身性能得到了提高，通過對機器人智能運動的控制讓機器人能夠像人一樣去工作，讓機器人替代原本繁雜困難的人工操作。運用工業(yè)機器人智能運動控制方法，機器替代了人工的操作，從而有效降低因人工而帶來的生產(chǎn)風(fēng)險。

3? 工業(yè)機器人智能運動控制方法

3.1 提升機器人關(guān)節(jié)模型算法

在工業(yè)機器人智能運動當(dāng)中，所采取的都是擬人的運動方法。人們在設(shè)計時就是希望工業(yè)機器人能夠像人一樣的進行生產(chǎn)工作。提升提升機器人關(guān)節(jié)模型算法，是一種有效提升機器人靈活性的辦法。優(yōu)化算法的計算，簡化算法的計算量，提升算法的匹配程度。通過這種方式能夠讓工業(yè)機器人更加高校的運作，使其活動更加靈活，能夠從事更加復(fù)雜的動作操作。關(guān)節(jié)模型算法的優(yōu)化提升，能夠讓工業(yè)機器人在關(guān)節(jié)擺動上變得更加自如，提升工業(yè)機器人智能運動的調(diào)控。

3.2 優(yōu)化機械傳動結(jié)構(gòu)

機械傳動結(jié)構(gòu)是工業(yè)機器人智能運動方法的重要組成部分，通過對機械傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化能夠讓機器人應(yīng)用在生產(chǎn)實踐中相互協(xié)調(diào)，提升機械傳動的效率，最終實現(xiàn)工業(yè)機器人工作效率的提升。在機械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計時要能夠充分考慮到其穩(wěn)定性、靈活性、準(zhǔn)確性的要求。具體優(yōu)化過程中，還需要考慮到工業(yè)機器人的用途，根據(jù)機器人用途的需要來適當(dāng)?shù)恼{(diào)整機械傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的相關(guān)布局。

3.3 完善DNA計算

DNA計算是新的計算思維思維模式。其將計算與相關(guān)生物知識結(jié)合在一起，用來提高工業(yè)機器人對于信息數(shù)據(jù)的分析處理能力。所謂的DNA計算就是將不同是數(shù)據(jù)信息進行串聯(lián)雜交，本質(zhì)就類似于核酸分子雜交。通過對串聯(lián)雜交后的數(shù)據(jù)進行特定的篩選來選取合適的組合結(jié)果。利用DNA計算的發(fā)展，能夠產(chǎn)生新的思維模式，讓工業(yè)機器人能夠借鑒并將其運用到尋找PID最優(yōu)增益系數(shù)的處理上來。

3.4 設(shè)計軟件程序

在工業(yè)機器人智能運動方面，很多情況下機器人運動笨拙是因為系統(tǒng)程序設(shè)計的不合理。在設(shè)計系統(tǒng)程序時，沒有考慮到工業(yè)機器人使用的實際情況。通常而言，在進行軟件程序設(shè)計時，要能夠考慮到程序設(shè)計的實際情況，也就是要根據(jù)工業(yè)機器人的運動用途來劃分整體機構(gòu)與分功能結(jié)構(gòu)。然后再根據(jù)每個結(jié)構(gòu)需求的不同，去設(shè)計合適的軟件程序。軟件程序的設(shè)定一定要符合相應(yīng)的使用需求，要能夠考慮到在各種情況下各個設(shè)計模塊之間耦合度。只有加強軟件程序設(shè)計，才能夠讓工業(yè)機器人智能運動控制變得更加的成熟。

4? 結(jié)語

在我國人工智能不斷發(fā)展的大背景下，我們要能夠?qū)I(yè)機器人的應(yīng)用予以高度重視。工業(yè)機器人進行大規(guī)模作業(yè)，是我國未來的工業(yè)生產(chǎn)模式。目前我國在工業(yè)機器人應(yīng)用方面仍存在著諸多的問題。相較于西方國家的發(fā)展來說，也具有很多的不足。我們需要做到的就是完善工業(yè)機器人智能運動控制方法，提高工業(yè)機器人智能運動的控制效率。在人們的努力下，相信不久的將來，工業(yè)機器人智能運動控制方法一定會得到更加廣泛的應(yīng)用。

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