机电一体化技术在工业机器人中的应用
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摘 要：随着科学技术的发展，各种科学技术都在不断应用到工业生产中。机电体化技术就是将机械技术和科学相结合起来运用到工业生产中，它可以帮助提高工业的生产效率，大量的工业机器人的出现改变了传统的流水线的生产方式，解放了大量的人工劳动，也提高了工业生产的产品的质量，机电一体化技术将会是未来的工业生产的发展趋势。本文主要对机电一体化技术进行介绍，以及该技术在工业机器人中的应用，并预测它的发展趋势。
关键词：科学技术；机电一体化；工业机器人
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.126
0 引言
在现在这个生活生产节奏很快的时代，时间和人力就是金钱，为了节省时间和人力资源成本，利用现代的电子技术应用到机械生产中，就研究出了工业机器人。工业机器人实现了对工业生产比较智能化的管理，解决了人工劳动的许多限制，例如，工作时间，灯光等外部环境影响，使工业的发展有了一个巨大的飞跃。将人工智能的技术应用到机电一体化中，能够用来赋予系统进行自动检测、信息的处理、模拟和决策判断等功能，实现了对生产过程的智能控制，也将会影响整个工业生产的模式，给人类社会带来一个历史性的变革。
1 机电一体化的发展状况
机电一体化发展的第一阶段是在上世纪60年代以前，在这个时期，人们会利用电子技术来改善机械产品的一部分性能。在第二次世界大战时期，為了升级军事装备，战争刺激了电子技术的发展，为了使其能够完善机械产品的性能。在没有战争的时代，这一技术就转为民用了，在当时可以促进当时已经萧条的经济快速恢复，但是技术还不够成熟，没有办法深入发展，就无法大力推广。
机电一体化发展的第二阶段是在上世纪70～80年代，在这个时期，计算机技术、通信技术以及控制技术发展到了一定的基础，大规模和超大规模集成电路也得到了迅速地发展，这些技术都为机电一体化技术的发展提供重要的物质技术的基础。机电一体化技术这这个时期开始得到认可，也得到了很多国家的关注和支持。
机电一体化发展的第三阶段是在上世纪90年代后期，这个时候机电一体化技术开始向智能化的方向发展，进入了一个新的发展阶段，是一个深入发展的时期。这个时期，通信技术、光学，细微加工技术都开始在机电一体化技术中有所应用，对于机电一体化的建模集成以及分析的方法都有了一定的研究。在这个时候机器学习、深度学习以及光纤技术等领域的研究也取得了一定的成果，也为机电一体化技术的发展提供了一定的基础，促进机电一体化体系的完整建立。
中国开始这方面的研究是在上世纪80年代，将研究机电一体化的技术列为“863计划”中。当时研究这个技术的有各高校、研究所以及很多的企业，这一技术的研究取得了一定的成果，但是与一些发达国家比仍然存在一定的差距。
2 机电一体化在工业机器人中的应用
工业机器人是机电一体化的重要体现，它一般是应用在工厂中的多关节机械手或者是多自由度机器人，能够接收操作的指令，按照设置好的程序来完成指定的动作来完成生产，这是机电一体化在智能制造中比较先进的应用。机器人的研发需要电子、数学、计算机、机械、人工智能等多个学科的知识相融合，还需要各种精密的零件，大规模的集成电路板来进行组装。
工业机器人的机械臂可以在生产中模仿人的手来进行操作，需要在高精准度和准确的控制度的相关技术进行研发，最终能够通过关节、传感器等达到人手的触觉感知级别，最后能在加工制造中灵活的操作。工业机器人还需要能够自动导航，对生产线上的产品零件进行装卸和搬运，能够进行出入库和调配产品，现在的物流运输小机器人就可以对快递进行分类。工业生产中机器人的出现，不仅可以增加产品的数量，也能提升产品的质量，很多精密的操作可能人力无法完成但是机器人可以完成，也减轻了人力劳动的成本。
3 机电一体化技术在工业机器人中的未来发展趋势
未来的工业机器人将会提高工厂生产的感知系统，可以来检测周围的设备的进展状况，检测周围设备是否故障，这个对技术的要求非常高，需要攻克力觉传感器和图像处理等技术难关，需要建立高精度的物理模型以应对生产过程中出现的不确定性。人工智能是现在的热点研究方向，机电一体化技术也将会在机器智能化的方向发展，机电智能化是以逻辑性为运行核心，通过采用不同的思维方式，参照人类的一些行为动作对人工智能进行升级。虽然机电一体化在现实生活中应用不能够保证工业机器人的行为与人类一致，但是也足够应对工业生产。现在使用的数字机床已经拥有了部分智能，对生产起到了帮助，未来需要更加开发其他的智能功能，使生产更接近人类的行为动作。
4 结论
我国的科学技术在迅速地发展，也刺激了我国经济的发展，很多领域已经处在领先的位置，工业生产也迫切的需要升级改造，工业机器人的出现促使了工业生产的改革。如今机电一体化在很多领域都成功的应用到了，与我们的生活息息相关。工业机器人将会是未来生产的发展趋势，也一定要重视机电一体化在工业机器人中的应用，我们可以想象到未来将会到来的全面智能化的生产时代，拥有好的产品和服务，将会带来更好的经济效益
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作者简介：冯铃（1987-），男，四川巴中人，本科，助教，主要从事机电一体化方向的研究。
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