淺析工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

曹光明

摘要：在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)能夠在各類(lèi)領(lǐng)域得到廣泛化的應(yīng)用，而在工業(yè)領(lǐng)域同樣有著極其突出且寬廣的應(yīng)用前景，目前在工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，工業(yè)機(jī)器人所具有的應(yīng)用情況已經(jīng)成為國(guó)家工業(yè)水平自動(dòng)化水平進(jìn)行衡量的重要指標(biāo)。文章對(duì)當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人所具有的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且對(duì)工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制中所擁有的應(yīng)用依據(jù)進(jìn)行了綜合性的探討，圍繞整體系統(tǒng)，對(duì)當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制過(guò)程中所具有的應(yīng)用原理進(jìn)行詳細(xì)的分析，結(jié)合當(dāng)前所有的機(jī)器人的自動(dòng)化中所具有的應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行綜合性的研究，希望能夠使我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人在發(fā)展過(guò)程中所具有的應(yīng)用創(chuàng)新性得以大幅度的提升。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制;工業(yè)機(jī)器人;應(yīng)用分析

一、對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行概述

工業(yè)機(jī)器人就其字面意義而言，是在工業(yè)領(lǐng)域所應(yīng)用的機(jī)器人在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，整體工業(yè)機(jī)器人也能夠充分的在汽車(chē)零件制造以及食品工業(yè)機(jī)械加工等諸多領(lǐng)域進(jìn)行綜合性的應(yīng)用，并且工業(yè)機(jī)器人在發(fā)展過(guò)程中是各國(guó)先進(jìn)制造業(yè)中，極其重要的現(xiàn)實(shí)設(shè)備以及較為關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)技術(shù)，我國(guó)在發(fā)展過(guò)程中第1臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在上世界60年代便予以誕生，當(dāng)前我國(guó)在發(fā)展過(guò)程中，諸多創(chuàng)新型的機(jī)器人已經(jīng)能夠在全球化的工業(yè)機(jī)械市場(chǎng)進(jìn)行綜合性的應(yīng)用，并且擁有較為旺盛的生命力。

二、對(duì)工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制中所有的應(yīng)用依據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析

在工業(yè)自動(dòng)化的控制發(fā)展過(guò)程中，相應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人其自身的應(yīng)用能夠進(jìn)一步的對(duì)人力成本進(jìn)行大幅度的節(jié)約，并且能夠使由于人工操作而導(dǎo)致的失誤發(fā)生概率大幅度的下降，使生產(chǎn)效率等有效的提升，使整體產(chǎn)品的質(zhì)量得以有效的增加，相應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人之所以能夠在整體自動(dòng)化領(lǐng)域中進(jìn)行綜合性的應(yīng)用，其主要原因在于其自身具有著較為優(yōu)質(zhì)的運(yùn)動(dòng)控制功能，在機(jī)器人運(yùn)作之前，其操作人員可以將相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)的代碼輸入到工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)之內(nèi)，隨后，啟動(dòng)工業(yè)機(jī)器人。此時(shí)，工業(yè)機(jī)器人可以依照相應(yīng)的操作人員，在其自身控制系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中，進(jìn)行移動(dòng)抓取、放置、噴涂等諸多操作，由此實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化。

三、對(duì)工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制中所擁有的應(yīng)用原理進(jìn)行詳細(xì)的分析

（一）對(duì)工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析

盡管整體工業(yè)在不同領(lǐng)域所具有的機(jī)器人具有高度的差異性特征，然而就其自身而言，可以將其分為驅(qū)動(dòng)主體以及控制三大部分。整體工業(yè)機(jī)械工程當(dāng)中其資產(chǎn)應(yīng)用得較為優(yōu)質(zhì)的運(yùn)動(dòng)能力以及控制能力，能夠憑借較為靈活的機(jī)械手臂完成更多精細(xì)化的操作。目前，全球市場(chǎng)中所具有的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)智能化，并且應(yīng)用相應(yīng)的智能化控制模式，工業(yè)機(jī)器人極其自身具有的運(yùn)作控制功能，依賴(lài)于其自身的控制系統(tǒng)。較為完善的工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程當(dāng)中，主要包含于計(jì)算機(jī)示教盒以及傳感器接口等諸多現(xiàn)實(shí)內(nèi)容，不同的設(shè)備分別管理著整體機(jī)器人所存在的差異性功能，如整體計(jì)算機(jī)所有的控制功能，以及視交合的人機(jī)交互功能，以及傳感器所具有的環(huán)境監(jiān)測(cè)功能等諸多現(xiàn)實(shí)功能，并且輔助設(shè)備對(duì)于機(jī)器人相應(yīng)的調(diào)控功能而言，會(huì)起到一定程度限制影響，在整體工業(yè)機(jī)器人的綜合運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，各個(gè)設(shè)備需要進(jìn)行更加密切化的配合，對(duì)整體工業(yè)機(jī)器人的控制而言，需要進(jìn)行更為流暢以及精準(zhǔn)性的指揮與調(diào)度。

（二）對(duì)工業(yè)機(jī)器人的控制方式進(jìn)行詳細(xì)的分析

首先為點(diǎn)位控制。點(diǎn)位控制，在構(gòu)建過(guò)程當(dāng)中是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的綜合性控制，其自身主要應(yīng)用模式是從A點(diǎn)到B點(diǎn)，從B點(diǎn)到C點(diǎn)的精準(zhǔn)性點(diǎn)位控制，該控制模式所具有的優(yōu)勢(shì)在運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行快速的對(duì)某一點(diǎn)到另外一點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)性的掌控，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)一與點(diǎn)之間快速以及精準(zhǔn)性的對(duì)接，但其缺點(diǎn)在于無(wú)法對(duì)機(jī)器人所具有的位移路徑進(jìn)行有效的控制，由于講求快速以及準(zhǔn)確。因此，點(diǎn)位控制在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，主要是指動(dòng)動(dòng)及相應(yīng)的定位精度。PTP是工業(yè)機(jī)器人在具體工作過(guò)程當(dāng)中，基本簡(jiǎn)單以及實(shí)用的控制方式，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用于部分要求點(diǎn)對(duì)點(diǎn)生產(chǎn)的環(huán)境當(dāng)中，其自身往往會(huì)應(yīng)用較為簡(jiǎn)單及重復(fù)的上下料環(huán)節(jié)。第二種是連續(xù)軌道運(yùn)用的綜合控制模式，連續(xù)軌道運(yùn)動(dòng)控制在構(gòu)建過(guò)程當(dāng)中，主要強(qiáng)調(diào)整體工業(yè)機(jī)器人操作所具有的連續(xù)性，其主要的運(yùn)作方式是從A到B，從B到C，再?gòu)腃到D，整體工業(yè)機(jī)器人在此操作過(guò)程當(dāng)中，需要具有高度的連續(xù)性，不能予以中斷，而連續(xù)軌跡運(yùn)動(dòng)控制，需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整體空間操作所存在的連續(xù)性。需要使相應(yīng)的操作人員在工業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)過(guò)程中設(shè)置連續(xù)的軌跡，并且對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的輸入，需要對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度運(yùn)動(dòng)軌跡，以及其自身所在的位置進(jìn)行綜合性的細(xì)致化分析，需要充分的注意連續(xù)軌跡、運(yùn)動(dòng)控制在連續(xù)性，在構(gòu)建過(guò)程當(dāng)中，不僅需要使相應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人所具有的操作具有高度的連續(xù)性，還需要使工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)具有高度可控性，其自身運(yùn)動(dòng)需要具有高度的平穩(wěn)性。連續(xù)軌道運(yùn)動(dòng)控制所具有的主要技術(shù)，主要是指運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于整體工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌道具有高度的精確性控制，以及工業(yè)機(jī)器人自身在運(yùn)動(dòng)速度的可控中進(jìn)行更加平穩(wěn)性的調(diào)整。第三為智能控制方式。目前，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的智能控制方式，主要是以傳感器的方式對(duì)周?chē)h(huán)境的信息進(jìn)行綜合性的獲取，而后通過(guò)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的控制指令來(lái)控制機(jī)器人做出相應(yīng)的操作，以此使整體機(jī)器人在構(gòu)建過(guò)程中能夠獲得更加準(zhǔn)確確及高度自動(dòng)化的運(yùn)行，使整體工業(yè)發(fā)展中，機(jī)器人的應(yīng)用創(chuàng)新性得以大幅度提升。

四、對(duì)當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制中所存在的應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)的分析

（一）感知能力進(jìn)一步增強(qiáng)

在較為復(fù)雜的社會(huì)生活中，人的活動(dòng)需要有感知進(jìn)行優(yōu)化，聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)等諸多感知能夠使人及時(shí)且準(zhǔn)確的對(duì)自身內(nèi)部以及外部環(huán)境所存在的各類(lèi)變化產(chǎn)生較為準(zhǔn)確的反應(yīng)，從而產(chǎn)生相應(yīng)的思想以及具體的行為，將整體工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行感知賦能，能夠使機(jī)器人與人類(lèi)相同，對(duì)周?chē)嬖诘沫h(huán)境進(jìn)行更加準(zhǔn)確的判斷與分析，然后做出具體化的操作，伴隨著各類(lèi)傳感器以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)集中技術(shù)的優(yōu)化，以及整體傳感信息以及融合處理技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人自身所具有的感知能力將得到大幅度的提升。

（二）構(gòu)建智能控制模式

現(xiàn)代社會(huì)的快速的發(fā)展，使智能控制得以優(yōu)化，該模式是控制理論的發(fā)展過(guò)程中所具有的高級(jí)階段，在購(gòu)進(jìn)過(guò)程中能夠，需從三大角度進(jìn)行分析。首先為信息的智能化處理;其二維信息的智能化反饋;其三，以更加智能的方式進(jìn)行有效的信息決策。目前，多數(shù)工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中，主要應(yīng)用著力點(diǎn)在于連續(xù)軌跡等諸多控制方式，而在未來(lái)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及智能算法的發(fā)展，以及云網(wǎng)一體化等諸多創(chuàng)新型的技術(shù)的創(chuàng)新也使得整體智能控制在發(fā)展過(guò)程中擁有更加廣泛且創(chuàng)新性的機(jī)遇。

（三）對(duì)故障自我診斷與自我修復(fù)功能予以有效的實(shí)現(xiàn)

工業(yè)機(jī)器人在發(fā)展過(guò)程中，其自身所具有的作業(yè)環(huán)境僅有少量的工作人員進(jìn)行綜合性的技術(shù)處理，而大多數(shù)時(shí)間其設(shè)備處于自動(dòng)運(yùn)行的狀態(tài)，在正常運(yùn)行的狀態(tài)之下，如果遇到物品撞擊以及突然斷電等諸多原因，關(guān)于機(jī)器人將無(wú)法予以正?；氖褂茫⑶視?huì)出現(xiàn)承接錯(cuò)誤的諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，為了使生產(chǎn)效率得以保證，工業(yè)機(jī)器人需要進(jìn)一步具備自我故障檢查以及修復(fù)的功能，進(jìn)而能夠及時(shí)的對(duì)各類(lèi)突發(fā)情況予以有效應(yīng)力，對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行綜合性的調(diào)整。隨著整體工業(yè)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化和綜合診斷系統(tǒng)的進(jìn)一步的創(chuàng)新發(fā)展，并且相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)得到充分的構(gòu)建，在未來(lái)整體工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展過(guò)程中，所具有的自我診斷以及修復(fù)功能將得到進(jìn)一步的完善。

五、結(jié)語(yǔ)

工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到了充分的應(yīng)用，并且其應(yīng)用使得整體工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展中所具有的創(chuàng)新性得以進(jìn)一步的提升。在云計(jì)算大數(shù)據(jù)以及諸多人工智能技術(shù)得以發(fā)展的背景之下，工業(yè)機(jī)器人在發(fā)展的過(guò)程中有更加優(yōu)質(zhì)的發(fā)展機(jī)遇，在自動(dòng)化領(lǐng)域過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)用的價(jià)值將得以進(jìn)一步的提升。就目前工業(yè)發(fā)展而言，我國(guó)與日本，德國(guó)等諸多工業(yè)大國(guó)相比，仍然存在一定程度的現(xiàn)實(shí)差距，在我國(guó)的發(fā)展過(guò)程中，相應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人的研究需要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，由此使我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展中能夠逐步的得到更加優(yōu)質(zhì)化的創(chuàng)新。

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