工业机器人论文大全(13篇)

小编:影墨

通过阅读范文范本,我们可以了解到不同题材和文体的写作特点,从而提高自己的写作水平。总结是对过去一段时间内工作或学习的回顾和总结,以下是一些范文供大家参考。

工业机器人的运动控制系统探讨论文工业机器人的运动轴分为几种

自动化工业系统中工业机器人是一种不可或缺的设备,为人类社会进步和历史发展奠定基础。随着社会生产力的全面提升,越来越多的劳动力被需要,这就使得逐渐凸显出重复劳动力的问题,为了有效解决上述问题,机器人是一种良好措施。虽然工业机器人研究方面具备一定成绩,但是相比国外发达国家来说,还是具备一定差距,为此需要进一步研究六自由度工业机器人,集中阐述运动控制系统。

基于六自由度工业机器人基本系统的基础上来构建控制系统,六自由度工业机器人运动控制系统主要包括两个部分:软件和硬件。软件主要就是用来完成机器人轨迹规划、译码和解析程序、插补运算,机器人运动学正逆解,驱动机器人末端以及所有关节的动作,属于系统的核心部位。硬件主要就是为构建运动控制系统提供物质保障[1]。

2设计硬件控制系统。

在六自由度工业机器人的前提下,利用arm工控机来设计系统方案。下位机模块是dmc-2163控制卡。通过以太网工控机能够为dmc-2163提供相应的命令,依据命令dmc-2163执行程序,并且能够发出控制信号。利用伺服放大器对系统进行放大以后,驱动设备的所有电机进行运转,保障所有环节都能够进行动作。工业机器人通过dmc-2163输送电机编码器的位置信号,然后利用以太网来进行反馈,确保能够实时监控和显示机器人的实际情况。第一,dmc-2163控制卡,设计系统硬件的时候,使用galil生产的dmc控制器,保障能够切实满足设计的性能和精度需求,选择dmc-2163控制器来设计六自由度工业机器人,依据系统api来二次开发工控机。第二,嵌入式arm工控机。实际操作中为了满足系统高性能、可靠、稳定的需求,使用嵌入式freescaleimx6工控机,存在1.2ghz主频率。cortex-a9作为cpu,拥有丰富的硬件资源,能够全面满足设计六自由度机器人的需求[2]。

3设计和实现控制系统软件。

3.1实现nurbs插补依据系统给定的控制顶点、节点矢量、权因子来对nurbs曲线进行确定,插补nurbs曲线的关键实际上就是利用插补周期范围内存在的步长折线段来对nurbs曲线进行逼近,因此,想要实现nurbs插补就需要切实解决密化参数和轨迹计算两方面内容。第一,密化参数。实际上就是依据空间轨迹中给定的补偿来对参数空间进行映射,利用给定步长来计算新点坐标和参数增量。第二,轨迹计算。实际上就是在具体体现空间回轨迹的时候合理应用参数空间坐标进行反向映射,以便于能够得到对应的映射点,也就是插补轨迹新点坐标。为了有效提升插补实时性以及速度,需要进行预处理,确保可以降低计算量。通过阿当姆斯算法,有机结合前、后向差分来进行计算,保障能够防止计算隐式、复杂的方程。为了确保可以有效地进行插补计算,设计过程中通过matlab平台进行仿真处理[3]。3.2实现arm工控机基于arm工控机来展现六自由度工业机器人运动控制系统的软件,实际操作中开发软件环境是首要问题,把linux系统安装在freescaleimx6中,构成ubuntu版本的控制系统,并且系统中移入嵌入式qt,并且在ubuntu中移入dmc控制器中的linux库[4]。利用图形用户界面来设计软件,构件主体框架的时候合理应用qmainwindows,为了能够全面实现系统所有模块的基本功能,需要合理应用qdialog、qwidget类,通过qt信号、配置文件、事件管理、全局变量等来展现模块的信息交流功能。控制软件系统包括以下几方面内容:第一,文档管理模块。文档管理模块能够保存文件、重新构建文件,是一种可以被dmc-2163解析的文档二字符指令集,以便于能够简单控制代码测试机器人的轴[5]。第二,与下位机通讯模块,这部分实际上就是通过dmccomandom函数来对编码器数值进行关节转角数据的获取,计算运动轨迹的时候应用正逆运动学,同时利用dmcdownloadfile()函数,在控制器中下载运动指令。第三,人机界面模块。这种模块主要就是用来更新和显示机器人运动状态的,此外也能够设置用户输入的数据,保障能够实时监控和控制机器人的.基本情况。第四,运动学分析模块,在已经获取末端连杆姿态和位置的基础上,来对机器人转角进行计算的方式就是逆解。在已经计算出关节转动角度的基础上,来对空间中机器人姿态和位置进行求解的方式就是运动学正解。机器人想要正确运行的前提就是运动学分析模块,并且对机器人目标点是否符合实际情况进行分析,保障能够及时更改错误。第五,轨迹规划模块。这种模块可以为完成基本运动作业提供依据,不仅可以完成圆弧运动和直线运动,也能够进行nurbs插补,保障能够自由地进行曲线运动。第六,机器人在完成十分复杂的再现和示教操作的时候,利用再现模式界面来对示教动作进行自动操作。第七,设置系统。设计的过程中应该对系统进行合理设置,如限制运动权限、进入系统的密码、机器人系统参数等。在设置系统参数的时候,能够在六自由度工业机器人中来实现控制系统软件的基本作用,以此来保障控制软件系统设计的通用性。第八,状态显示模块。这种模块可以具体显示完成作业的进度、机器人安装的姿态和位置、控制器i/o。第九,设置机器人参数,一般来说主要包括伺服驱动倍频比/分频比、运动学dh参数,六自由度工业机器人设计结构取决于dh参数;机器人dmc控制卡输送单个脉冲过程中的关节转动角度取决于倍频比/分频比[6]。3.3运行系统软件软件控制系统设计中成功测试各模块以后,在程序主框架中进行合理应用,以便于设计实现机器人系统。成功测试系统软件以后具备运动控制系统的基本功能。

4结语。

综上,在基于目前已经存在的六自由度机器人系统上来设计运动控制系统,嵌入式arm工控机和dmc-2163控制卡是硬件系统设计的关键。在ubuntu的基础上构建qt平台,此时合理科学地设计软件系统。此外把nubrs插补计算方式融入到控制系统中,保障在轨迹空间中机器人末端能够形成自由曲线轨迹。运动控制系统为机器人提供图形界面,能够为系统运行提供比较好的扩展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此这种运动控制系统应用具备广阔的前景。

参考文献。

[3]倪受东,丁德健,张敏,等.视觉功能六自由度工业机器人的研制[j].制造业自动化,2012,34(24):1-4,9.

工业机器人的运动控制系统探讨论文工业机器人的运动轴分为几种

工业控制实际上是利用计算机设备控制工业过程,达到降低人力成本,提高工作效率或是用以替代人类在恶劣环境工作。传统的工业控制系统是封闭系统,即使出现安全问题影响范围也十分有限,例如一台传统的数控加工机床,即使数控模块出现了病毒,影响范围也仅局限于这台机床加工出来的产品,后续的质量检测可以很快发现问题。然而随着网络技术的飞速发展,工业控制系统已成为物联网的主要组成部分,大多和国计民生相关的关键基础设施依靠工业控制系统来实现自动化作业,包括基础设施、民生智慧城市、先进制造业和军队军工等。当前以工业控制系统为基础的工业网络安全面临着巨大威胁,直接威胁到国家安全。从早期澳大利亚昆士兰的马卢奇污水处理厂事件(3月)、美国俄亥俄州davis-besse核电站sqlslammer蠕虫病毒攻击事件(1月的)到最近的“超级电厂”病毒事件、乌克兰的年“blackenergy”病毒事件(2015)、乌克兰机场受攻击事件()[3-4]都表明:工业控制系统不再安全,工业控制系统安全事件造成的社会影响也越来越大,大量证据表明工业安全事件背后有着巨大的经济利益和国家政治利益。

2智慧水务。

智慧水务是智慧城市的重要组成之一,智慧水务的建设过程中,业务流程和工业控制息息相关,例如利用传感器获取水源水质信息或管网网水压流量信息,通过自动控制管网水量调节均衡不同区域用水,利用自动控制排水开关提高排水效率,通过自动控制污水处理流程来降低污水处理能耗和废水再利用等。智慧水务建设中的工业控制网络安全主要包括物理感知和数据采集安全、设备自动控制安全和安全管理安全等。

2.1物理感知和数据采集安全。

物理感知和数据采集安全主要面向智慧水务基础设施,包括水源水质监测、管网水压监测、排水流量监测等,利用各类传感设备将所需各类监测信息采集并做基础分析后传回水务中心的过程。智慧水务中的感知监测设备大多由成本低、体积小、能耗低和计算机资源有限的传感器节点组成,监测环境大多也比较恶劣,主要安全问题包括感知节点易被破坏、通信易受干扰、传输通道不稳定不可靠、数据信息容易污染等[5]。物理感知和数据采集带来的安全问题大多是基础数据源问题,会直接影响智慧水务的大数据分析结果及管理层的水务管理决策,严重的还可对民生产生重大影响,可实现例如水源监测点传来水源污染错误信息,很可能导致水务中心水源报警,甚至关闭供水,由此造成的损失将不可估量。物理感知和数据采集的安全问题可从以下两方面入手:(1)传感感知节点采用信号防干扰技术,根据不同需要和环境可采用防水防雷防腐蚀等措施,条件允许的情况下采用冗余部署。(2)信号传输采用多种可靠传输方式,同时要采用信息加密防纂改和双因子认证,保证传输信息的来源合法和信息本身的完整性和安全性。

2.2设备自动控制安全。

智慧水务中的工业控制系统通过信号指令以弱电控制强电的方式来管控机械设备的运作,从网络空间安全的角度来看,设备自动控制的安全主要有以下几方面:(1)控制信号安全,控制信号的来源分为两种:一种直接从设备本身产生或设备上配套的感知原件产生,无需经智慧水务管控中心处理;另一种是从智慧水务管控中心传递过来的控制信号。第一种控制信号的安全性和设备直接相关,需要保障信号可靠性,防止人为物理破坏。第二类控制信号需要从传统网络安全方面保障传输过程的可靠性和安全性,同时需要在控制终端验证信号是否被纂改等。(2)弱电控制强电过程的安全性。和水务业务相关的大型机械设备的启停运作,一般都是通过弱电信号来控制设备运作动力,改变设备运行方式等。弱电控制强电过程中,存在的安全问题主要有两方面:一是控制装置本身的安全性,是否具有电磁隔离能力,是否具备防雷措施,控制装置本身的可靠性主要采用冗余来保障;二是强电能源动力的安全性,是否具有良好的接地、触电防护措施等,强电本身的安全性需符合国家相关安全标准。(3)机械设备运作的安全性。设备自动控制的最终表现在于设备是否可以正常运行,设备的正常运行主要通过设备定期或不定期维检来保障,智慧水务建设也体现在设备运行状态的自动采集和预警上,主要可通过设备的状态传感器实时传递设备状态信息及时发现设备故障。

2.3安全管理。

智慧水务建设过程中的工业控制系统网络建设相较传统网络体系而言,更多倾向于设备部署,易使人们忽视安全管理。实际上工业控制系统的网络安全问题更大程度是人为因素:一是基层工作人员相对素质较低,在水务设备的安装和巡检过程中,麻痹大意,忽视安全问题;二是工业控制系统网络缺少日志自动化管理,需要人工建立台账。智慧水务建设过程需要提高安全管理意识,建立独立的安全管理制度:一是加强日志管理和审计管理,尽可能利用信息化手段管理日志,可设立专岗专管。二是加大安全培训力度,提高基层工作人员的安全意识,发现问题及时报告。

3结语。

“智慧水务”是现代化城市建设的必然趋势,智慧水务和国家网络空间安全息息相关。在建设初期,提高安全意识,建立安全管理制度,加强每个环节的安全建设,尤其是工业自动控制系统网络安全建设,至关重要。本文主要分析了智慧水务建设过程的工业自动控制系统网络安全问题,并给出了相应的解决办法,对生产实践具有一定的参考借鉴意义。

参考文献。

[1]卜云飞,闫健卓.基于大数据的智慧水务架构研究[c]//中国自动化大会(cac2017),济南:2017.

[3]谷神星网络科技有限公司.工业控制网络安全系列之四典型的工业控制系统网络安全事件[j].微型机与应用,2015,34(5):1,5.

[7]王小山,杨安.工业控制系统信息安全新趋势[j].信息网络安全,2015(1):6-11.

工业机器人的运动控制系统探讨论文工业机器人的运动轴分为几种

工业机器人专业目前以培养工业机器人应用领域的技能型人才为主,随着工业机器人的普及应用,未来相关领域会释放出大量的技能型岗位,所以选择该专业未来的就业前景还是比较广阔的。

中国是全球第一大工业机器人应用市场,约占全球市场份额的1/3。随着生产智能制造化加速升级改造,工业机器人市场将持续旺盛,而工业机器人技术人才紧缺,机器人研发人才,工业机器人维护,安装调试人才及系统集成项目人才是中国工业机器人应用市场非常缺乏的,未来几年工业机器人技术专业的就业前景非常可观。

工业机器人实训总结

20xx年12月19日至22日,由辽宁省电化教育馆主办、朝阳市教师进修学院承办、沈阳网脉优课科技有限公司协办的朝阳市首期“人工智能、摄录编专业技能培训班”在北票市艾诺伦假日酒店举行。辽宁省电化教育馆、朝阳市教师进修学院、北票市教师进修学校有关领导及各县(市)区信息技术教师共140多人参加了会议。

我参加了这次培训,聆听了专业人士的讲座,可谓收获满满,很多平时的困惑得到了解决,自然也是十分的感激朝阳市电教部门,合适的时候送来合适的东西。

机器人编程培训还真的很不错,那些东西你可能接触的非常的少,甚至是很多人的盲区,原因是很多的,其实说到底还是一个字,钱的问题,没有钱这些东西是做不的,机器人编程培训是一个很烧钱的活,没有企业赞助的话,需要运转起来是很困难,没有钱就玩不转,所以说这些东西,都是需要一分为二的看,这样才能够比较好的处理好,机器人编程是挺好的东西,对每个孩子的成长是很有帮助,如果训练的话孩子的编程能力会非常的强,我国其实也挺重视这些东西,从小学就开始开编程课,但是有一个问题发,既然你要开课,你就给我配套用具那些东西,作为教具把它发下来,所有的学生和老师都能用,成本也会降低的,还要考虑到和国家合作才有出路,这是正方向,如果不和国家合作的话,这些东西还是不行。这些小众的都是用于竞赛,虽然对于升学有帮助,但是毕竟有很多学校家庭是很难承受的,只是价格还是有点太高,高科技产品,尤其像落后点的地区,肯定疼承担几千块钱的一盒东西,真是很难受的事。不把价格降下来,最终落后地区的人是很难承受这些东西的,必须得把价格降下来才行。这东西倒是好东西,你关键是,都有配套的资源,你得去企业拉赞助,各种社会关系都得捋顺,这样才能主动,没有人赞助的不行。

这是一个需要长期的工程,需要投入大量的人力物力,投进去一定能看到效果,如果投入和产出的比例也合适的话,肯定是有人要考虑的事情,你必须得让这些问题有回馈,没有回馈不行。

事情这样,其实谁都明白,但是不是所有的领导都明白的事儿,所以说做工作得先做好你的工作,谈得投钱,他不投钱,你什么都干不了,都知道保持收入,效果都还是挺不错的,看看又一波,这语音输入还真真挺好的,看人多也不少,有些人比较喜爱。

机器人编程的上课的时候,互动的效果是非常好的。老师布置一个任务,然后有教师来完成,效果是很好的,我们上课的时候经常用任务驱动,是很有道理的话,你要想学会东西,必须有目的性,要知道你的目标,这样你才能够,很容易的达到,达到效果,就说这事和学生学习是完全一样的,就说我们教师也是同样的,学习者的共性是一样的,学习的时候目的要明确,就说你要知道自己需要什么,老师讲的是什么,师生之间互动调比较好,辅导辅导要到位要及时,不能让学生弄不准情况。你要是讲完的话,要是没有复习,没有这些条件,很容易被遗忘,就说我们都知道遗忘曲线的规律,就这样曲线的规律是很符合我们多数人的特点的,如果不复习的话,很快就会忘记,这些东西是学的比较慢,但是忘的时候却比较快,由于对他比较陌生,缺少这方面的资料,没有这方面的实践,实践出真知,永远是这样,不通过你的动手操作的话,有些东西是学不会的,尤其像智能机器人编程这样的东西,就说你必须是让他进行实践操作。

巡线机器人编程有一个小小的机器,来实现这些目标,这样你效果才会怎么样比较好,必须有活的例子来实现这些东西,机器人编程能够正常工作才行。如果操作无效不管事,就需要判断这些东西怎么样才合理,并且在做的过程中要不断的调整,因为问题总是会出现,一旦你中间有一点点的问题,他就会困惑你,就不能够顺畅的运行,遇到问题本身上也是好事儿,如果你不做的话,他根本不可能出现问题,就说你知道出问题就证明你做了,就说你做就有可能记住,你的学习效果就可能达到,不怕犯错误。我们学习是为什么?我们的学习是应该是为什么?为解决问题,没有问题的话,你也不可能进步,所以说我们不要怕有问题,怕问题总逃避不是一个好的态度,能发现问题才能解决问题,这也就完事儿,要找一些能够帮助我们的人,能帮我们解决问题,我们通过团队的合作,这次让我们团队合作,方式比原来要好很多,就说我们听课的时候,有些完成任务,几个人一组,然后通过互相之间的给他挑毛病的或者是一个人操作一个人看的,方式是挺好的,很符合我学习的习惯,毕竟一个人的精力是有限的,人思维方式也是很容易固定的,所以说任务跟踪也是很实用的,为完成任务,你就不得不去合作,每个人都应该贡献自己的力量,还有提问环节也比较好,答对的时候再给点小的礼物,这些东西上虽然是小小的,但是也有一定的效果,可能不在乎钱的多少,只是在乎什么?结果,这是一种承认,那多多少少的,一个心情,我们能回答,或者是查这些东西怎么样?你只有通过这种另类的刺激上,很容易让人记住这些东西,所以说我们必须得要学习,就要练习不断的练习,只有通过实践的检验,能把这些理论结合这些实践,才会集合在一起,所以说我学机器人编程也好。都是需要有很多类的东西来支撑的,没有知识的积累,我们很难到很高的程度,到时他就会拖你的后腿,就像机器人编程里面有很多理论逻辑的嵌套,非要这些东西,其实跟我们平时的走路一样,就说你有几种选择,欠套越多,就越需有数学的根底。

其实我觉得还是数学、物理的这些理科的老师要是学编程的话,肯定要要占一点便宜,毕竟思维方式上比较好,如果让文科的来写的话,其实真的.挺困难的,教育技术的也一定学数学,如果不学数学,编程能力会比较弱,很多事情是做不了,所以说教师学习能力是非常重要的,要是不能学习的话,知识就会怎么样停留在一定的水平,不会再怎么样再提高,这样也是挺可悲的事情。

一个人的知识如果还停留在若干年前,跟上我们这时代的进步,需要改善的话,一方面有机会拉你出去交流,但是并不是每个人都有这些机会,所以我们必须怎么样把握好每一个自己能够接触到的机会,有能学习点儿是点儿,如果要是没有机会的话,就只能靠自学,工作以后的很多能力的都是靠自身的修养,提升才行,好多比较好的教师,他不是靠学校培养出来的,而是自己培养出来的,你自己的培养是分不开的话,你需要什么,你会什么最自己必须清楚,你弄出来这些东西之后,然后你就会怎么样,你就会有目标的话,你学习学习什么未来,还有看什么样的书,就这些东西怎么样?都是很实用的,你不看书的话永远是不行的啦,别看现在很多人都不看书,但是网上有很多的资料,有比较好的素材,需要一定的数据收集能力,你要是不能收集这些东西,你可以让别人帮你弄,或者是说你花钱买一点儿都是可能的,毕竟为学习,你掏一点儿,付出一点代价,那也是有可能的,所以说我们买书,干什么的这些东西,都是一种投资,对自己的未来对自己的,这是不容易做到的。

工业机器人论文心得体会

工业机器人是现代制造业中不可或缺的一部分,它们以其高效率、高精度和稳定性而闻名。随着科技的不断发展,人们在制造过程中将越来越依赖于机器人的协助。在学习和研究工业机器人技术时,我写了一篇关于工业机器人的论文,今天我将分享我对此主题的心得和体会。

在这个时代,在市场需求和压力的驱动下,工业机器人的应用越来越广泛。随着制造业的社会化和数字化的不断发展,工业机器人的技术不断进步。工业机器人现已成为个人和社会生产的重要工具。机器人的普及让工业生产变得更加高效和可持续,而最新的工业机器人技术的发展仍在不断进行。

工业机器人的优点有很多,首先它们精准而且效率高。这些机器人操作起来比人类更加迅速和准确。其次,工业机器人在高危和复杂的工作环境中表现出色。在它们的帮助下,工人可以避免完成危险和挑战性的任务,这可以确保该过程的人员的生命安全。此外,工业机器人对机器人公司和制造商来说是一个非常宝贵的工具。这些厂商可以大大减少工资和雇佣相关的开支,同时提高生产效率并帮助他们更好地与市场竞争。

尽管工业机器人的进步和发展使得他们变得更加成熟稳定,但他们仍然面临着许多挑战。例如,人工智能和自我适应流程的应用以及安全问题的解决将需要更多的研究和发展。此外,我们还需要更好地利用机器人的数据流来优化机器人的生产效率。在处理大量数据时,快速反应和处理数据的准确性也是至关重要的。

第五段:结论。

工业机器人技术是制造业不可或缺的一部分。尽管工业机器人技术在不断发展,但是我们需要持续关注新技术的发展和挑战,以不断提高工业机器人的性能和应用。我们还需要更多的研究和创新来解决机器人生产中的实际问题。在这个领域,我们应该坚持学习和领导,以确保我们始终处于最前沿,并有效地转化技术创新。

工业机器人论文心得体会

在当今快速发展的科技时代中,工业机器人产业成为了人们密切关注的行业之一。为了深入了解机器人的相关知识和技术,笔者进行了相关的学习和研究。通过阅读大量的工业机器人论文,笔者充分地认识到了工业机器人的发展历程、现状和未来发展趋势。在此,笔者将就工业机器人论文所给予我的启示和感悟进行心得体会。

工业机器人的诞生源于20世纪60年代,随着计算机和电子技术的突飞猛进,使得机器人被广泛应用于工业领域中。工业机器人从单一的焊接、点胶等简单操作,逐渐发展出了互动性和高智能化的工作,如组装、装配等复杂任务。随着机器人技术的快速发展和广泛应用,产业化的步伐也越来越快。

在当前工业机器人的应用领域中,汽车制造領域依然是主导地位。其次是电子、电话等高技术领域,如在手机制造领域中广泛应用。同时,军事、医学、家庭服务甚至娱乐等领域亦逐渐涌入机器人应用领域。随着工业机器人技术的不断推进,应用领域将会更加广泛和多元化。

工业机器人的迅速发展离不开前沿技术的支撑,同时,机器人的发展也将会推动区域性物联网、大数据技术和人工智能等技术的进步。随着科技的飞速发展,未来工业机器人将更加可编程、柔性和高效。在注重节能环保的今天,机器人的能源控制技术也将成为新一轮机器人技术研究的重点。

随着机器人产业的快速发展,人工智能的崛起,越来越多的人工岗位被机器人代替。虽然机器人可以提高生产效率、质量和安全性,减少劳动力的消耗,但机遇和挑战并存。机器人带来了生产效率的提高,同时也带来了一定的质量风险。因此在工业机器人的发展中,人类仍需发挥自身的创造力和智慧,不断提高自己的综合素质。

通过对工业机器人论文的阅读,笔者充分认识到机器人技术将在未来成为行业革命,但相应的挑战和机遇也涌现。在未来的工业机器人学习中,我们需要重视学科的交叉融合,以发挥人工智能机制的最大作用。同时,我们需要注重机器人技术的民主化和公正性,促进机器人技术的可持续发展,以满足社会经济的需求。总之,未来的机器人学习将需要更加全面、深入地探索,这将是现代机械工程学科中不可或缺的一部分。

在本次工业机器人论文阅读中,笔者进一步认识到工业机器人的重要性和未来发展趋势。工业机器人的发展必将推进整个科技界的发展,也将在人类的生产和生活领域共同发挥更为重要的作用。我相信,新的机器人技术将会为未来的人类社会带来更广阔、更高效、更加安全的发展机遇,同时也会迎来更多的挑战。

工业机器人的运动控制系统探讨论文工业机器人的运动轴分为几种

工业机器人技术学习一般分为两大模块:工业自动化和工业机器人。自动化与机器人是密不可分的。

工业自动化课程通常都要学习的课程:电工技术、电子技术、机械制图cad、电气控制、电气设计cad、plc可编程控制、气动控制、变频控制、伺服控制、触摸屏、智能传感器等课程。

工业机器人课程通常都要学习:电气、plc、气动、变频、伺服、传感器、触摸屏实训、工业机器人三维机械设计(solidworks)、工业机器人离线仿真编程、工业机器人操控与示教编程、工业机器人系统集成设计等课程。

机器人与自动化论文

自动化是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。下面我们来看一下关于机器人和自动化的论文吧。

一、前言。

机器人的不断研究创造是时代经济发展的必然,是为了满足人们更多需要而必然要进行的一项科学研究。目前,国外很多国家在机器人设计领域已有很多成功例子,其机器人具备的技术是当前我国技术无法比拟的。但是,时下我国很多高校开展机器人设计研究以及社会上的机器人比赛活动等,让越来越多的人对机器人设计有更多的认识,给机器人设计的不断创新创造了一个良好的环境。电气工程及其自动化技术能够给机器人设计提供一个良好的技术支持。本文主要分析机器人设计中的自动化技术应用情况,旨在让我国的机器人设计快速跟上国际先进技术,创造出具有世界领先水平的机器人。

机器人最早出现在中国的西周穆王时期,最初形式是一个有开关能够自动“跳舞”的木质人,后来在卡雷尔·恰佩克的科幻小说中创造了机器人这个名词,从此一些能够自动制定既定工作的机械设备统称为机器人[1]。现代的机器人能够在人类的指挥下做一些简单工作,如对话、投篮、快跑、协助人类进行危险行为等。目前技术比较先进的国家如英国、日本、美国等在机器人的研究上取得非常大的进步,很多领域如医学、建筑学及军事建设等方面均使用机器人当做人类力量的延伸。通过指挥或者在机器人内部设计自动装备,让机器人拥有人类思维,自动进行工作。当前机器人发展甚至趋向高度的人性化,机器人不再只是由机械设备组成,有些机器人甚至有人类的模样和思维方式,但是机器人真正能够拥有人类相同的思维还需要很长一段时间。

三、电气工程及其自动化概念。

电器工程及其自动化是一门学科,这门学科包括多个技术领域,涉及面非常广,从计算机、电机电子以及互联网技术、信息控制技术,甚至还包括多种电力和机电技术结合成为一个整体的技术,这些不同领域的技术一同构成电气工程及其自动化学科。由于是一个工程型又带有自动化功能形式的学科,其具有的特点就包含工程中的强力学以及网络信息中的软件学特点,形成一种强弱结合的形式。这个学科的课程包括电气知识和网络信息技术知识,具体有:网络信息技术、仪器检测和控制技术、电子和电路技术、计算机软硬件技术等强力学和软件学技术相互结合的课程形式。这个综合性学科主要教给学生的是各种工程和电气以及计算机方面的知识,毕业学员一般均掌握包括计算机软硬件技术、网络信息技术以及仪器实验分析技术等多方面的技术,在社会工作中能够适应多个领域的工作要求。

电气工程及其自动化学科的最主要课程为电气和计算机工程,因此在进行实验和具体实践时,这个两门课程是最主要的测验对象。通过设置不同等级的专业实验教学训练平台,让学生在掌握基础的技术能力的同时根据自身的条件去挑战更高的技术实验。使学生除了掌握基础的电机技术、电力电学技术以及计算机硬件技术之外还能够掌握如线路综合设计技术、高级计算机软件管理技术以及cpld技术等综合性相对比较强的技术,在实际工作中能够解决更多难题和满足更多需求。

电气工程及其自动化在社会中的使用领域主要有:水力电力领域、信息处理领域、电力线路设计领域、各种变压器设计领域以及与人们日常生活密切相关的各种监控设备(如交通摄像监控、小区摄像监控)、机器自动化设备(例如电梯、安全门)、网络通信设备(如电子邮件、网络条件软件)以及智能控制设备(如楼道声控开关灯)等方面,这些军事电气工程及其自动化学科在实际的运用,具有广泛性和多面性[2]。

四、电气工程及其自动化在机器人设计中的运用分析。

由于机器人是由多种机械部件拼接后再安装编排程序最后实现机器装备自动运行的,因此通过分析其主要构造能够了解电气工程及其自动化技术在其中的运用情况。首先,机器人是由电机和连接杆组成的,在装置电机时根据需要装置步行或跳跃等电机使其拥有步行和跳跃等能力,同时利用生活常见的铝板铝条进行构建的链接,将一个还不能行动的机器人做出来后再通过加入编排程序让其自动工作或人工指挥其工作。这其中就包含电气工程及其自动化学科中的电机电力技术、计算机指挥和控制技术以及电力线路链接设计等多种技术。

其次,机械人构件组装完毕后,还需要检测装置保证其运行功能质量。检测装置是在机械人雏形形成并开始指挥其工作后对其实际的信息进行记录,再将实际信息和机器人内部既定的信息相对比,若出现很大偏差则需要重新进行信息的设定,若偏差很小则表示机器人研究成功,可以投入使用。分析是现代先进的机器人技术发现,很多机器人能够代替人类将损坏或质量不好的对象进行,同时立即将信息进行反馈,大幅度提高机器人工作的精确度并减少人类的工作量。

再者,机器人在组装完成后需要通过驱动装置对内部构件进行驱动,驱动后机器人才能给自行工作。利用计算机系统中的驱动设备在机器人中按照指定信号装置,当信号一放出,机器人即能够自动工作。其主要依靠电气工程机器自动化学科中的计算机软件系统、信号监控系统来实现机械装置的自动位移。

最后,机器人虽然能够根据已编排的程序自动动作,但是大多时候仍是人类进行控制,因此监控系统就显得尤为重要。目前的监控系统主要为集中式的控制系统,也就是指需要一个中心监控装置就可以实现对机器人的全部控制,该中心装置一般是一台微机[3]。该步骤需要运用到电气工程机器自动化学科中的单片机技术,单片机本身即为一台微机,因此将其安插在机器人结构中,只需要插入电源就可以运行,从而自如的控制机器人工作。

从以上分析内容可知,在机器人设计中加入电气工程及其自动化专业技术能够使机器人设计更加顺利,其拥有的功能会相对比较多且符合现代的技术水平。但,同样的,机器人设计是一个比较复杂的研究工程,其中涉及到的技术类型多样,仅仅依靠电气工程机器自动化专业技术根本无法满足人类对高度人性化机器人的要求。因此,只有不断的研究多种技术,才能使机器人真正成为人类工作和生活的好助手。

参考文献。

机器人与自动化论文

摘要:社会的发展需要科技的发展,科技的发展推动社会的发展。计算机技术和网络技术出现以来,社会的各个领域都发生了重大的变革,经历了前所未有的高速发展,现今计算机网络技术已经深入各个行业,其中电力行业就是其中应用很广泛的一个行业。电力系统自动化和网络集合提高了电力系统的工作效率和安全性以及稳定性。本文关于电力技术和网络技术的融合进行研究,了解电力自动化的现状,探究网络技术在电力自动化中更深层次的应用.

关键词:电力自动化;网络技术。

1前言。

随着社会及电力行业的发展,电力成为现代社会被应用最广的能源。电力的高效,稳定的供应是国家快速发展,人们安居乐业的重要保障条件,事关经济发展、社会稳定和国家安全的各个方面。更加可靠的电力系统越来越被需要。电力自动化系统利用计算机网络技术、通信信息处理技术等实现对电力系统的配置进行重新设计和优化,提高电力系统的运行效率。

2电力自动化技术的发展以及现状。

从上世纪60年代我国开始研制变电系统自动化技术,仅仅经历十年时间,先后研制出了控制可靠兼具保护功能的电气集中控制装置,在80年代中,清华大学研制的35kv变电站微机自动化控制检测系统在威海投入运行,大力推动变电站自动化技术的发展,之后数年,变电系统自动化备受追捧,开展研究的机构和研究出的产品层出不穷。现今社会是一个高速发展的社会,人们对电力系统的要求也越来越高,对供电系统的稳定性要求也越来越高,计算机网络技术的发展和其在各个领域发展越来越重要的作用为现代电力自动化系统的进一步发展提供了契机。计算机网络技术可以用于监控电力系统运行情况,并且可以通过信息控制系统实现对电网电力系统的远程操作,可降低电力系统操作人员的工作难度,并且由于其可靠性避免了操作人员在操作中可能出现的失误或者是不准确的操作,与之前的电力系统操作模式相比,提高了电力自动化和网络技术的融合文/王雪松社会的发展需要科技的发展,科技的发展推动社会的发展。计算机技术和网络技术出现以来,社会的各个领域都发生了重大的变革,经历了前所未有的高速发展,现今计算机网络技术已经深入各个行业,其中电力行业就是其中应用很广泛的一个行业。电力系统自动化和网络集合提高了电力系统的工作效率和安全性以及稳定性。本文关于电力技术和网络技术的融合进行研究,了解电力自动化的现状,探究网络技术在电力自动化中更深层次的应用。摘要操作效率,强化了操作效果。一个完备的电力自动化系统应该有下列功能:电力运行数据的采集和处理,对于运行状态的监控,开关控制以及作业动作控制,自动控制配合和协调等。

3计算机网络技术和电力自动化技术的融合应用。

如上文关于电力系统发展现状所言,计算机网络技术对于电力自动化系统有着很强的促进作用,提高了电力系统运行的效率和安全性,并且方便了电力系统的监控和管理。其融合应用主要体现在如下几个方面:

3.1数据方面。

电力运行过程中会产生很多状态参量,数据完整高效地收集是电力系统进行探查和调整的重要参考,通过数据收集工作人员能够很好地知道整个电力系统运行的情况,进而进行有效的管理和控制。计算机技术因为其多线程运行和可编程的特性在数据收集和处理方面有着天然的优势。在电力系统应用的过程中,计算机网络运用winsock进行编辑,并且对采集到的状态参量进行存储和操作,最后由控制系统操作人员进行管理和监测,确保电力系统的正常运行。

3.2逻辑操作方面。

应用逻辑是一种应用服务器,计算机通过应用逻辑来访问电力系统中的数据,为计算机网络对于电力系统的数据采集提供支持,并且保持着比较快的刷新速率,确保对电力运行参量进行及时的更新。随着科学技术的不断发展,在计算机系统服务器的更迭中,系统服务器的性能也在不断地优化,此外应用逻辑还可以减轻操作者的负担,提高工作效率,完善电力自动化技术的网络化进程,便于实施远程管理。

3.3中间媒介。

中间件是计算机网络系统和电力操作系统结合的主要部分,用来接收计算机网络传来的控制信号和探查信号,中间件可以共享电力资源,并且便于对数据进行汇总处理,对于电力系统中出现的常规问题也能够及时的解决,另外还可以实现对信息资源的快速访问,完成信息的采集处理和传递,在电力系统和计算机网络技术中间起到很好的桥梁作用。

3.4系统监测与检修。

在如今的电力自动化系统中,计算机网络技术在电力自动化系统中的状态监测与检修部分也有重要应用,可以预先写入操作程序,按照预定的方式完成对监控设备的智能监控和误差保护。在计算机网络数据库技术支持下,监控设备探查到的系统出现的故障信息可以与数据库中的样本进行匹配,一旦发现类似的案例,即可作出反应,确定故障发生部位,并避免发生重复性故障,提高电力系统的稳定性,维护电力系统安全运行,提供稳定、持续的电能,保障社会高速运行和人们正常生活。

3.5电力系统实时仿真。

在正式运行的电力系统之外,我们还可以利用见算计网络技术来搭建电力系统仿真系统,这个系统出了模拟真实的场景探查可能出现的不稳定情况之外,还可以进行一些创新尝试,并将数据传输给决策部门参考,还可以接入新型的硬件设施形成闭合系统,测试新硬件的性能,研究,改进更加符合需求的产品。

4结语。

电力系统是由配电站和输电网组成的一个庞大而且复杂的系统,电力系统自动化可以对电力系统的运行情况进行检测与探查,并且保证运行过程的自我修复。网络技术应用到店里自动化系统之中,使得电力自动化得到更快的发展,使其完成网络的升级和硬件的创新,在计算机网络技术和电力自动化技术融合的过程中,逐渐实现了对数据采集,状态监测,数据处理,数据传输等方面的完善,提高了操作人员的效率,提高了电企的经济效益,保障国家发展和人民生活。

参考文献。

机器人与自动化论文

摘要:科学技术的不断发展,为工业电气自动化控制技术的发展和应用奠定了良好的基础。随着工业电气自动化控制技术的广泛应用,不仅从根本上节省了企业的劳动力资源,同时也促进了生产效率和质量的全面提升。本文主要是就工业电气自动化控制技术应用过程中存在的问题和应对措施进行了探讨和研究。

关键词:电气工程;自动化控制;问题措施。

引言。

随着社会各界对电气工程技术应用重视程度的不断提高,我国工业也进入了高速发展的阶段,而这对于促进我国综合国力以及国际竞争力的全面提升具有极为重要的意义。

1常见的工业电气工程自动化控制问题。

1.1节能方面的问题。

虽然我国社会经济的发展近些年取得了极为显著的成效,但是单位gdp能耗和单位工业增加值能耗与发达国家相比还存在很大的差距。能源问题已经成为影响社会经济发展的主要问题,同时为了确保可持续发展战略目标的顺利实现,而国家也加大了节能减排技术的宣传和推广力度。电气工程作为我国主要的能耗系统,该系统的节能降耗对于我国节能减排具有重要的作用。但许多企业在电气工程建设当中,往往只考虑了电气功能的实现,为了降低初期建设的投资,而过多的选用低成本的技术落后的高耗能设备,却忽略了长期运行的能源消耗。

1.2质量和管理环节方面的问题。

施工质量是整个电气系统的灵魂,施工质量的好坏直接关系着后期整个系统运行的稳定性。只有加大电气工程质量和管理的投入力度,才能确保电气工程的长期稳定发展。但是由于大多数施工企业过度的追求施工的经济效益,盲目的追求施工进度,却忽略了对施工细节的把握。在工程验收中往往只是进行竣工验收,或者阶段性验收,而在施工过程中的监管力度较小。而细节决定成败,电气施工更是如此,在施工过程中,细微的失误在验收时通常不容易发现,在初期运行时也不容易暴露,往往是在后期运行当中随着设备的运行逐渐显现的,例如一个小小的接线螺丝的松动引起的接触电阻增大,最终可能就会引起整个系统的瘫痪甚至引发一场火灾。

1.3系统集成度差。

随着工业化生产的规模化、大型化、高参数化,plc、dcs、各种智能仪表、传感器等被广泛应用于工业电气自动化系统。但因建设时间及建设厂家的不同,许多电气自动化系统因为接口不同,平台不同,程序不同等众多因素的影响,而过多的呈现出一种各自为政的状态,这为各系统间的协同工作,操作人员的管理与操作带来了众多的不便。

2解决电气工程自动化控制问题的措施。

2.1培养管理人员的节能意识优化节能设计。

节能是企业可持续发展的关键一环。作为决策者,对企业的发展起着关键性的作用,因此要建立全局的节能意识,积极学习emc、bot、ppp等运作模式,开展节能技术讨论,定期邀请相关的节能专家及节能企业开展节能诊断,制定节能设计方案。亦要利用先进技术做好余热、余压等回收利用,采用绿色照明技术、变频节能技术等先进技术降低能耗。有条件的企业可以建设能源管理中心等利用数字化网络化的管理平台方便数据管理。

2.2加强工程质量过程控制提高管理水平。

作为施工企业必须认识到质量管理的重要性,强化责任意识,从管理团队、施工队伍、材料检验等多个环节入手全面提高管理水平。首先负责电气自动化工程建设以及维护的团队必须要具备极高的专业技能以及专业素质,企业应该严格筛选电气自动化队伍的组成成员,并对其进行系统的培训,提高电气自动化队伍的专业能力。其次,在工程施工过程中,所使用的材料必须要进行严格的质量检验。同时要制定各工艺的施工规范,建立多阶段的检验制度,利用定时抽检、定检等检查手段保证施工质量。

2.3制定企业级数据共享机制,建立标准化的通信接口。

随着生产规模的扩大,各种自动化控制系统的不断增加,这些系统往往不可能被一家公司所建设。虽然现在许多供应商都提供了各种国际标准的接口模块,但因不同厂家的设备所采用的标准往往不尽一致,还是给各系统的集成工作带来了很多不便,因此制定企业内部的数据共享机制,例如以微软公司技术标准体系为基础建立的电气自动化信息平台,以tcp/ip作为通讯标准,在电气自动化操作平台上建立标准的程序接口,从而达到有效解决不同型号产品所导致的通讯不畅问题,促进电气自动化系统运行效率和质量的有效提升。

3电气自动化控制技术发展的趋势。

随着计算机技术、信息技术以及人工智能技术的高速发展,电气自动化控制技术也在朝着专业化、智能化、分布式、物联网的方向发展。这其中标准化的接口接口设计是实现自动化数据资源交互共享的基础,而它可大大降低系统集成的工作时间,提高系统的稳定性。人工智能技术的发展为电气自动化控制技术的发展提供了强大的智力支撑,智能化技术与传统自动化控制技术相比较而言,其不仅省去了电气自动化控制中的复杂的模型设计环节,这同时也降低了外部不可控因素对电气自动化控制系统所产生的影响,促进了电气自动化控制精度的有效提升。

4结束语。

总之,工业电气自动化控制技术是现代工业化发展的方向标,工业电气自动化控制技术发展水平的高低影响着一个国家科技水平和工业化程度的高低。在社会主义市场经济发展的新时期,工业电气自动化的发展已经步入了新的阶段,无灯工厂、云工厂越来越多。工业电气自动化对社会的贡献也越来越大。随着德国工业4.0、中国制造2025等概念的提出,相信在不远的将来,工业自动化必定会迎来一片发展的新天地。

参考文献:

[1]蒋莉莉.电气自动化控制设备的可靠性分析[j].科技展望,,v.26;no.36916:97.

心得体会工业机器人

工业机器人是近年来十分热门的话题。作为一个高中生,虽然还没有涉及到这方面的专业知识,但我也想分享一下我对工业机器人的一些心得体会。

首先,工业机器人的出现,给人们带来了很多便利。它可以取代人力完成一些重复性、繁琐的工作,不仅可以提高工作效率,也让工作环境更加安全,避免了职工在危险环境下工作时受伤的风险。

其次,工业机器人的出现也使得我意识到了人工智能的重要性。在过去,我们或许会认为人工智能只是科幻电影中的一种描写,但如今,它已经离我们越来越近了。我们不仅需要在未来的职场中掌握更多的技能,更需要具备创新思维和探究精神,让自己在这个高速转型的时代中保持竞争力。

但是,工业机器人的出现也让我感觉到一些担忧。随着机器人技术不断发展,不知道未来是否有很多的工作会被机器人所代替。这让人们开始思考,机器人是不是会带来失业问题?而对于这个问题,我认为我们应该在发展机器人的同时,也要积极推广创新精神,让更多的人能够掌握新技能,适应未来的职场环境。

总的来说,工业机器人是一项十分先进的技术,它的出现给人们带来了很多便利,也提醒我们在未来要面临的挑战。我们既要积极拥抱机器人技术,也要加强自己的技能学习,让自己在未来的时代中不被时代所淘汰。

机器人与自动化论文

而原有传统的火力发电设备多数都需要较多的人员进行实际操作及控制,工作效率低,而将电气自动化技术应用于火力发电,可以使火力发电实现自动化控制,提高发电效率及电能产昌,更好满足社会需求。

1.2发电成本显著降低。

用于火力发电的原材料通常都是煤炭及石油等可燃原料,原有的火力发电技术存在诸多问题,使得原材料的燃烧率不高,不能够充分燃烧而释放出全部的能量,这使得发电效果平平,投入了较多的原料却没有得到预期的电量,也就增加了发电成本。而将电气自动化技术应用到火力发电中,就可以对各种燃烧方法进行自动化控制,从而实现燃料的充分燃烧,使得燃料的浪费率大为降低,也就相应的节约了发电成本。

1.3资源得到最优化配置。

在火力发电的过程中,所需要的是所有的资源是否能够全面合理的得以有效的利用,其结果对于电厂的发电效率有着直接的影响,过去较为滞后的发电技术,对于电力设备和原材料以及工作人员都没有进行更好更全面的加以利用,人员和原材料的浪费,设备发生了故障没有得到及时的发现和维护,对于火力发电在一定程度上都造成了损失。然而,自从电气自动化技术实现之后,对于设备运行中出现的障碍,能够得以有效的及早发现,在操作模式方面可以实现人机操作,时期资源在使用的过程中,能够将其最大的可利用价值给予充分发挥。

2火力发电系统应用电气自动化技术的可行性和必要性。

电气自动化技术自诞生以来,在各行各业中都取得了十分骄人的应用成绩,其在数据采集及管理、运行控制等多个方面都取得了不错的效果。在火力发电系统中运用了电气自动化技术在对交流电进行采样、测量和监控的同时,还可以在新型计算机技术的协助下与工业输电之间的电网进行创新性和性能性革新。火力发电厂原来使用的火力发电技术中各系统与集散控制系统之间的数据传送量有限,加上工作人员无法周全的观察到所有的参数信息变化,这就导致了整个发电运行系统我们所能掌握的信息量较少,而且也导致了电力操作人员的操作内容不轻松和不能及时的发现运行装置系统中存在的问题,无法把握故障的发生。但是,对于电气自动化系统的火力发电,电力设备的自动化水平显著提高,在建立的火力发电的通信网络上传送的数据信号明显增多数倍。对于电力操作人员来说,很大程度上降低了操作难度和发现设备故障的难度。

3电气自动化在火力发电系统中各方面的应用实例。

3.1实现炉机组一体化。

在火力发电中运用电气自动化技术,就实现了火力发电厂的机、炉、电运行系统一体化的目标。这样整个系统的数据和运行信息就靠机、电、炉这个一体来监控运行和汇总分析。这样的一体化就更大的实现了火电机组的潜力,并且缩小了控制层的规模,简化了发电系统的监控系统,因此,也更大程度的降低了发电的生产成本。另一方面,炉机组这一统一单元实现了火力发电信息采集的便利化,更能提高火力发电厂的电厂信息管理系统的工作效率,统一了电网的运行和管理,提高了电网的工作效率,使电网保持在最优化的运行状态。

3.2实现设备的自动化检测。

我国火力发电厂传统的系统控制及保护功能等只局限于电力运行系统内,是为了电力运行超过一定限定数值后,便会出现跳闸及报警的现象。但是现代化的电气自动化技术,可以运用计算机技术来进行检测,并实现对整个电力运行系统的有效控制,其不仅可以完成对发电系统的监控及诊断检测工作,同时还能够提前预测出可能发生的安全事故等,不是等到事故真的发生了现进行报警等,这样的工作方式有效的避免了电力安全事故的发生,降低了发电厂的经济损失。

3.3实现了通用网络结构的构建。

在电气自动化系统的成功运行中,通用网络结构的构建起着至关重要的作用。通用网络结构实现了办公室自动化到整个系统的电气设备的运转自动化,完成了电厂的管理人员和操作人员对整个电厂设备的实时观测和监督,并且保证了控制系统、管理系统和计算机控制系统。

4结语。

综上所述,电子气自动化技术在火力发电中的广泛应用,使得火力发电企业的管理水平及发电技术水平都有所提升,使得火力发电工作具备了更多的自动化特点,系统综合应用计算机等新成果的应用,更是提高了火电厂发电中,各系统的运行、监控、故障管理及诊断等各功能的自动化,并发挥了电气自动化的信息特性及网络特性,使得火力发电工作的信息化建设更加的全面,提高了火力发电的整体工作质量及效率。因此,在日后的火力发电工作中,应提高电气自动化的使用深度及广度,相关的电气自动化技术研发人员,也要积极的将该技术与火力发电相融入,促进两种技术的共同提高及发展。

机器人技术论文

摘要随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动。目前,机器人是一种制造业与自动化设备中的典型代表,这将会是人造机器的“终极”版。它的应用已经涉及信息化、自动化、智能化、传感器与知识化等多个学科和领域,这是目前,是我国乃至世界高新技术成果的最佳集成,因此,它的发展是与许多学科的发展有着密切的联系。以现在的发展趋势来看,工业机器人的应用范围越来越广泛,同时在技术操作中,他也变得越来越标准化、规范化,提高工业机器人的安全性。另一方面,工业机器人发展越来越微型化、智能化,在人类生活中应用越来越广泛。

关键词工业机器人智能化应用领域安全性。

随着社会复杂的需求,工业机器人在应用领域中越来越广泛。一方面,工业机器人被广泛应用于工业生产中,代替工人危险、复杂、单调的长时间的作业,例如在机械加工、压力铸造、塑料制品成形及金属制品业等各种工序上,同时还应用于原子能工业等高危险的部门,这已经在发达国家中应用比较广泛。另一方面,工业机器人在其他的领域应用也比较多,随着科学技术的飞速发展,提高了工业机器人的使用性能和安全性能,其应用的范围越来越广泛,应用的范围已经突破了工业,尤其在医疗业中应用比较好。

第一代机器人,一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。1982年,美国通用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统,从而宣告了第二代机器人―感知机器人的问世。这代机器人,带有外部传感器,可进行离线编程。能在传感系统支持下,具有不同程度感知环境并自行修正程序的功能。第三代机器人为自治机器人,正在各国研制和发展。它不但具有感知功能,还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按照所处环境自行做出决策规划动作即按任务编程。

我国机器人研究工作起步较晚,从“七五”开始国家投入资金,对工业机器及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发和研制。1986年国家高技术研究发展计划开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。

我国工业机器人起步于70年代初期,经过30多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。

上世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。

进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。

从90年代初期起,中国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

我国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业。

我国未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。

机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域,是多种高新技术发展成果的综合集成,因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有:一是工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。二是机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。三是工业机器人控制系统向基于pc机的开放型控制器方向发展,便于标准化,网络化;器件集成度提高,控制柜日渐小巧,采用模块化结构,大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。四是机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。五是机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来这种新型装置已成为国际研究的热点之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域。

总体趋势是,从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移,从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化系统。机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越来越高,并正朝着一体化方向发展。

我国工业底子薄,工业机器人发展一直处于一个初步发展阶段,虽然我国从上个世纪70年代开始研发工业机器人,但是技术力量不足与西方国家的技术封锁,对此,在发展过程中,存在着比较多的问题。细分起来,有如下几点:

首先,我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面有了一定的基础,但是无论从质量、产品系列全面,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,因此造成关键零部件的进口,影响了我国机器人的价格竞争力。

第二,我国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批企业从事机器人的开发,但是都没有形成较大的规模,缺乏市场的品牌认知度,在机器人市场方面一直面临国外机器人品牌的打压。国外机器人作为成熟的产业采用整机降价,吸引国内企业购买,而在后续的维护备件费用很高的策略,逐步占领中国市场。

参考文献:

[1]任俊.面向熔射快速制模的机器人辅助曲面自动抛光系统的研究.华中科技大学,2006年.

[2]钟新华,蔡自兴,邹小兵.移动机器人运动控制系统设计及控制算法研究.华中科技大学学报(自然科学版),2004年s1期.

[3]张中英.基于遗传算法的机器人神经网络控制系统.太原理工大学,2005年.

[4]李磊,叶涛,谭民,陈细军.移动机器人技术研究现状与未来.机器人,2002年05期.

[5]杜玉红,李修仁.生产线组装单元气动搬运机械手的设计.液压与气动,2006年05期.

[6]徐晓峰.基于串行通信技术的机器人实时控制研究.南京林业大学,2005年.