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摘要：我国在应用研究工业机器人方面起步比较晚，与发达国家相比，还有一定的差距。从当前来看，在研究工业机器人上，我国已经有了一些技术上的突破，但是，还没有具体地撑握一些核心的技术，在工业机器人方面真正拥有知识产权的相对比较少。在工业自动化领域中，工业机器人的应用优势正在不断的凸显。因而本文从自动化控制领域中应用工业机器人的必要性入手，就其应用原理和应用领域进行了探讨，以更好地促进工业自动化控制领域的发展。
关键词：工业机器人；自动化
1导言
对于工业机器人而言，需要采取多种技术，其中也包括计算机技术以及自动化技术等。在最近的几年来，人工智能技术得到了较为广泛的应用。工业机器人能够长时间进行重复和单调的体力劳动，还能够将许多人工作业进行有效地替代。
2应用原理分析
在工业机器人中，其控制系统主要包含了：控制计算机、传感器接口、示教盒、轴控制设备以及辅助设备等。在实际运行过程中，控制计算机是采用微处理器或者微型计算机作为其控制系统的核心，对整个系统进行综合调度和指挥。而示教盒则是采取串行通信的方式和主计算机之间在信息方面进行交互，其CPU和储存单元都是独立的，利用其进行参数的设定，确定工作轨迹，并对全部的人机交互方式予以示教。在传感器中，主要有视觉和触觉以及力觉传感器，利用其进行信息的检测，这样就能对其柔顺化的控制。而轴控制器，主要是有效地控制工作机器人运行的速度和加速与以及每个操作关节的位置。而辅助设备主要是对工业机器人互相配合所需要的辅助设备进行调控。一般而言，在自动化领域中应用工业机器人时，常见的控制方式主要有四个：一是点位控制，主要是对工业机器人的执行器=作业的某些点位的位姿进行控制，不会要求机器人到达目标位置所规定的工作轨迹，但规定了工业机器人的相邻各点之间的运动速度与位置精度，并要求其尽可能地在相邻的各点之间快速而又准确地移动。二是在控制连续轨迹时，主要对其执行器在作业中的位置连续性的进行控制，在规定其运动轨迹的同时，还要对其运动速度与位置精度的要求进行明确，按照实现预设的轨迹与速度运动，且运动的精度达标，在整个工作完成中，其速度能得到有效的控制，且整个过程平稳的运行，有着光滑的轨迹。三是在力矩控制过程中，主要是利用其进行物体的抓放和物体的装配，不仅精准要求高，位置准确，而且还要采取一定的力矩来执行操作。四是在智能化控制过程中，主要是利用自身的传感器来感知周围环境，再结合内部的知识存储，针对性地做出相应的执行决策，从而达到对其智能化的目的，机器人的自学能力与环境感知能力的要求较高。
3工业机器人的控制系统组成
工业机器人包括示教盒、控制计算机、轴控制器、传感器接口以及辅助设备控制等几个部分。机器人控制系统组成，见图1所示。工业机器人控制系统的使用的计算机，通常是微型计算机，或者是微处理器，控制系统综合的指挥调度机构就是控制计算机。示教盒有效运用串行通信方式，与主计算机交互信息，既具有CPU，又具有独立储存单元，对工作轨迹和参数以及人机交互示教进行设定，是示教盒主要的功能。传感器主要有三种：力觉传感器和视觉传感器以及触觉传感器，对信息进行检测是其的主要作用，从而使控制工业机器人的柔顺得以有效地实现。轴控制既控制工业机器人的加速度和速度，又要控制工业机器人各个操作关节的位置。辅助设备控制主要将与工业机器人互相配合的辅助设备进行调节和控制。
图1 机器人控制系统的组成
4工业机器人在自动化控制中的应用
4.1我国工业机器人的发展现状
我国目前对于工业机器人来说，通过和国外对比依然是具有着较大的差距，这点主要是因为我国工业机器人的起步较晚存在联系，当今虽然是我国工业机器人在技术方面取得一定的成就，但是对于一些核心的技术而言，并没有掌握，我国真正的知识产权工业机器人也不是很多，总而言之，目前我国的工业机器人技术水平并不是很高，具体一点便是因为在制造和装配上面。因为我国的零部件精密程度和世界先进国家对比必然是存在差距，虽然是在关键技术和装配方面取得了一定成绩，但是这些突破和国外进行对比依然是存在较大的差距，这点需要引起重视。
4.2功能上应用
目前对于工业机器人而言，自身的功能也是越来越多，其中最为突出的一个功能便是为运动的开工至和示教方面的功能，通过对运动控制的功能进行分析后可以得出，可以让工业机器人能够实现速度以及位置等方面的转变。然而对于示教这个功能分析而言，也是把机器人自身的动作信息和操作位置等信息有效的输入到机器人，机器人便是可以通过自身的记忆系统将有关的信息进行存储，机器人在下一次接受到相应的指令之后，便可以根据自己记忆系统所存储的内容去完成各项任务的操作。除此之外，对于汽车进行制造的时候，工业机器人也是得到了较为广泛的使用。在科学技术不断发展的同时，工业机器人的应用领域也是逐渐的广泛，不仅能够有效的去提到传统人工方式做一些高温和高危险的动作，不能有效的避免了工人出现安全问题，对重复操作的生产效率也得到了提高。此外，对于一些自动化的生产领域之中，工业机器人所发挥出来的作用也是越来越明显，比如对于焊接机器人和检测机器人等，其中焊接机器人可以应用到车身结果进行焊接，并且对零部件的尺寸进行确定，更好的把握零部件的质量。
4.3集中控制
集中控制就是工业机器人运行过程中，利用一台计算机来控制所有的活动，属于很早以前的一种控制结构，这种结构对计算机要求比较高，必须要具备很强的功能。计算机技术在以往发展还不成熟，功能没有达到健全，生产的成本也比较高，因此，运用集中控制，既经济，又能够在实际中很好地进行使用。但是，集中控制的速度比较慢，而且内部比较复杂，这是一个很大的弊端，这种结构控制系统已经逐渐不用了，被淘汰了。
4.4工业机器人应用的领域
起初工业机器人在制造汽车行业进行应用，社会经济和科学技术都在快速地发展，工业机器人技术也在不断地发展和进步，很大程度地提升了工业机器人的功能，应用领域的规模不断地扩大。工业机器人在常规的环境下，能够将工人作业进行替代，针对于高温、高危险、有毒以及高热的环境下，工业机器人更能够将其作用充分地发挥出来。有些工作环境比较恶劣，有效运用工业机器人，能够代替人工进行繁重且重复性比较高的作业，既能够将工人的人身安全得以保证，又能够将企业生产效率有效地提升。工业机器人具有很多的优点，在自动化生产领域中，已经被广泛地应用，无论在特殊工作场合和恶劣的工作环境，还是高危工作等相关的方面，工业机器人都能够将优点充分地发挥出来。
结束语
综上所述，工业机器人在自动化控制领域的应用已成为时代发展的潮流，我们必须切实意识到应用工业机器人的必要性，通过对上述的内容进行分析研究后得出，目前我国经济高速发展的过程中，工业机器人的技术也是取得了一定的进步，同时也是能够实现一些复杂的自动化技术，当今随着我国工业自动化技术快速发展的同时，工业机器人将会取得更加有效的应用，为人们自身的生活带来一定的便利。
参考文献：
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[2]刘振辉.工业机器人在自动化控制中的应用研究[J].电子世界，2018（10）：180+182.
[3]马晓明.工业机器人在自动化控制领域的应用[J].内燃机与配件，2018（07）：217.
论文作者:于涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/10
标签：机器人论文; 工业论文; 控制系统论文; 传感器论文; 功能论文; 位置论文; 领域论文; 《防护工程》2018年第23期论文;