機(jī)器人技術(shù)在工程機(jī)械行業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用

摘要：當(dāng)前，工程機(jī)械行業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)體系的支柱型產(chǎn)業(yè)。如何在保障工程質(zhì)量安全的前提條件下，提高工程的建設(shè)效率，是施工單位的重點(diǎn)研究課題。伴隨現(xiàn)代科技的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)被拓展應(yīng)用到工程機(jī)械行業(yè)中，并取得了良好的應(yīng)用成效。本文將概括機(jī)械人技術(shù)在工程機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用特點(diǎn)，并提出了一系列創(chuàng)新應(yīng)用路徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人技術(shù);工程機(jī)械行業(yè);應(yīng)用;

1機(jī)器人技術(shù)在工程機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用特點(diǎn)

自二十世紀(jì)六十年代開始，工業(yè)機(jī)器人就普遍運(yùn)用到各個行業(yè)領(lǐng)域。機(jī)器人技術(shù)不僅與機(jī)電工程技術(shù)、液化處理技術(shù)及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)相互結(jié)合，而且集合了人工智能、自動化控制和仿生學(xué)等專業(yè)學(xué)科。由此，機(jī)械人技術(shù)逐步成為各個行業(yè)領(lǐng)域的核心技術(shù)，受到各個行業(yè)的高度推崇。

自機(jī)器人技術(shù)全面推廣應(yīng)用以來，工業(yè)制造業(yè)的實(shí)踐應(yīng)用效果極其顯著。與其他行業(yè)相比，工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境是相對靜止的。而這為工業(yè)機(jī)器人的實(shí)踐應(yīng)用創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件，有助于工業(yè)制造企業(yè)對整體生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行全方位、動態(tài)化、精細(xì)化監(jiān)控。由于工程施工環(huán)境中存在著諸多不可預(yù)見性和不可控性因素，故而對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也提出了嚴(yán)格需求。

例如，在鉆孔時(shí)采用工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，可以提前預(yù)判堅(jiān)硬地層;在圍巖爆破時(shí)，可以采用工業(yè)機(jī)器人代替人工進(jìn)入危險(xiǎn)環(huán)境參與作業(yè);在鏟裝時(shí)，采用工業(yè)機(jī)器人技術(shù)可以避免鏟齒強(qiáng)制性插入圍巖，導(dǎo)致原有的圍巖結(jié)構(gòu)發(fā)生大幅度破裂。

2機(jī)器人技術(shù)在工程機(jī)械行業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用路徑

機(jī)器人在工程機(jī)械行業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用集中體現(xiàn)在如下幾方面：

2.1電液伺服控制技術(shù)

完善機(jī)械設(shè)備，優(yōu)化液壓控制系統(tǒng)，是提高工程機(jī)械設(shè)備操作時(shí)效性與穩(wěn)定性的必要前提。首先，對手動操作系統(tǒng)實(shí)行升級改造。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)及編程數(shù)據(jù)技術(shù)的協(xié)調(diào)配合下，使原有的手動操作系統(tǒng)升級為電液伺服控制技術(shù)，優(yōu)化電液比例閥的控制性能，達(dá)到路閘自動化控制的目的。目前，在工程機(jī)械行業(yè)中，電液伺服控制技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)的手動操作系統(tǒng)。

2.2智能監(jiān)測診斷技術(shù)

當(dāng)前，工程機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境越來越復(fù)雜化，而這也一定程度上增大了工程機(jī)械設(shè)備的監(jiān)控難度。在工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)過程中，有必要在工程機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部位安裝傳感器，對運(yùn)轉(zhuǎn)速度、振動頻率、運(yùn)行壓力以及彈性形變量等關(guān)鍵物理參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與靈活控制。與此同時(shí)，采用光信號與電信號處理技術(shù)，提取關(guān)鍵參數(shù)信息，以便工業(yè)生產(chǎn)人員提前預(yù)判工業(yè)機(jī)械設(shè)備性能故障，促進(jìn)各類工業(yè)機(jī)械設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，增強(qiáng)整體工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的可靠性。將微型控制器嵌入到工業(yè)生產(chǎn)車間的監(jiān)控系統(tǒng)中，以局域網(wǎng)為媒介，連接監(jiān)控中心的電子監(jiān)控屏幕，使工業(yè)生產(chǎn)人員對整體生產(chǎn)環(huán)境展開實(shí)時(shí)的動態(tài)監(jiān)控。

2.3遠(yuǎn)程遙感與自動控制技術(shù)

在工程機(jī)械設(shè)備上安裝驅(qū)動裝置和壓力傳感器，實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控與自動控制。壓力傳感器可以將壓力參數(shù)信息反饋給控制器，由計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序向控制器發(fā)出相應(yīng)操控指令，使控制器在驅(qū)動裝置作用下，對工程機(jī)械設(shè)備加以操控。由于工程機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境越來越復(fù)雜化，單純采用PLC控制器已經(jīng)無法滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。而自動化運(yùn)動控制器的使用，不僅可以依靠計(jì)算機(jī)編程技術(shù)，對工業(yè)機(jī)械設(shè)備實(shí)行邏輯控制，還可以提高工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)行參數(shù)運(yùn)算分析能力，推動工程機(jī)械設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行?？偠灾?，遠(yuǎn)程遙感技術(shù)、自動控制技術(shù)與運(yùn)動控制器的協(xié)調(diào)運(yùn)用，能夠高度滿足工業(yè)機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)要求。

2.4對象智能識別技術(shù)

為讓工程機(jī)械設(shè)備在無人看管狀態(tài)下始終保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，并且靈敏感知外界環(huán)境變化，可以在工程機(jī)械設(shè)備上安裝視覺傳感器和距離探測器。例如，部分工業(yè)企業(yè)在工程機(jī)械設(shè)備上安裝激光測距儀，自主識別探測路徑，排除客觀性因素的干擾。某工業(yè)企業(yè)將雙目立體視覺控制裝置嵌入到機(jī)器人終端操控平臺上，在機(jī)械人轉(zhuǎn)動臂上安裝了手眼協(xié)同控制系統(tǒng)，使工業(yè)機(jī)器人完全代替人工進(jìn)入生產(chǎn)車間，對各分段生產(chǎn)流水線的機(jī)械設(shè)備實(shí)行精準(zhǔn)且靈活的操控，這樣不僅可以減輕人工勞作強(qiáng)度，節(jié)省大量的人工勞務(wù)成本，還能規(guī)避人為操作失誤問題。由此可知，對象識別技術(shù)在工程機(jī)械行業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。

2.5智能化控制技術(shù)

智能控制模塊是智能化控制技術(shù)在工程機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用基礎(chǔ)。工程智能控制模塊主要由高層任務(wù)規(guī)劃、中層軌跡規(guī)劃和底層伺服控制規(guī)劃三個重要組成部分構(gòu)成。其中，上位機(jī)是高層任務(wù)規(guī)劃與中層軌跡規(guī)劃的核心裝置，而運(yùn)動控制器則是底層伺服控制規(guī)劃的核心裝置。

此外，部分工程機(jī)械設(shè)備還配有衛(wèi)星定位導(dǎo)航模塊和故障預(yù)警反饋模塊。這兩個模塊的協(xié)調(diào)配合，不僅可以快速定位工程機(jī)械設(shè)備的故障點(diǎn)位，還可以及時(shí)提醒工業(yè)生產(chǎn)人員采取合理的故障排查處置措施。

3結(jié)束語

綜上所述，將機(jī)器人技術(shù)拓展運(yùn)用到工程機(jī)械行業(yè)中，不僅可以提高工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全性與可靠性，還可以代替人工進(jìn)入高危生產(chǎn)環(huán)境展開作業(yè)，降低發(fā)生工業(yè)生產(chǎn)安全事故的概率。由此，推動工程機(jī)械行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，創(chuàng)造理想效益。

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作者簡介：

王延林（2000.2—），男，滿族，籍貫：遼寧丹東人，沈陽科技學(xué)院，19級在讀本科，學(xué)士學(xué)位，專業(yè)：機(jī)器人工程