浅谈关于机电一体化技术在工业机器人中的应用

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　　【摘  要】高新技术的应用，使机电一体化技术有了质的飞跃，进入了自动控制的高层领域。我国机电一体化技术飞速发展，在工业机器人应用中取得不俗的成就。我国在这项技术的应用上日趋成熟，但还需要不断创新，让技术更加完善，让机电一体化技术在工业机器人中发挥出更重要的作用。本文对机电一体化技术及其在工业机器人中的应用进行分析研究。
　　【关键词】机电一体化;工业机器人;应用
　　一、机电一体化技术
　　 机电一体化技术最早源于对传统生产器械的改进，大概始于二十世纪初期，后来的世界战争促进了电子技术和机械技术的结合，从而初步实现了机电一体化。但是此时的产品还没有大范围普及。到了上个世界七八十年代，此时的机电一体化产品因为计算机技术、通信技术、控制技术的日趋完善而变得更加精细。而又过十余年，机电一体化因为微细加工技术、计算机软件技术、通信网络技术等发展而进入了智能化阶段。此时智能机器人开始出现，在日本已经出现了家政机器人实现了人机对话。机电一体化核心就是计算机技术、传感系统以及执行系统。
　　 机电一体化产品较比传统产品具有四个优势，即：第一，功能更加强大、应用领域更加广泛;第二，机械重量体积更小，而且操作精度明显提高，可以代替人工实现精细化操作;第三，设备更加安全可靠，因为机电一体化产品会拥有自检系统、报警系统、自动保护以及自动诊断系统，如此降低设备的损坏几率，给维修者提供技术参数。第四，设备柔性增加，即通过软件来控制，能够满足不同工作需要，实现系统间的对接联合，实现操作精细，比如智能机器人的手腕旋转，眼睛开合，甚至于颚骨的运动等等。
　　二、对机电一体化技术应用状况的分析
　　 机电一体化技术在许多行业中都有着广泛的应用，本文主要针对在工业机器人、数控机床、分布式控制系统中的应用进行探索和研究。
　　 1.机电一体化技术在工业机器人中的应用介绍
　　 机器人与机电一体化技术的融合经历几个发展时期，首先，机器人在得到相关指令之后，进行单一动作的重复，但是，对环境适应能力不强，也很难结合对象进行及时调整。其次，在工业机器人中加装传感系统，能够实現对工作环境的识别和适应，及时反馈相关状态，实现对信息的有效处理，同时，反馈功能比较突出，满足对整个操作动作的控制需求。这一时期的机器人在智能水平上处于较低级阶段，但是，实用性得到显著提升。再次，工业机器人紧跟时代发展步伐，向着智能化的方向发展，感知能力增强，能够完成复杂的逻辑思维，具备了决策能力，环境适应能力更强，独立运行特点更加突出。
　　 2.在数控机床中的应用
　　 随着机电一体化技术的不断发展和利用，在数控机床领域的应用使得其在精度、功能以及构造等操控方面都有了极大的成效。甚至在构造方面还实现了紧凑化、总线式以及模块化的等构造，而在功能方面则更加趋向于开放化的设计，并逐渐实现了智能化等功能，极大程度上改善了操控的性能并且提高了操控的精度，为机械产品的生产提供了良好的基础。
　　 3.在分布式控制系统中的应用
　　 分布式控制系统是由一台主计算机，控制现场多台设备，指挥这些设备工作，其与集中式控制相比，有明显的优势。它可保证操作的安全，有多种功能，所以，它是很多大型设备生产主要使用的技术，用于控制机械的生产，即可以对设备统一管理，同时又能够分别控制各个设备，根据设备的实际操作情况，适当调整。该系统会与测控技术同步发展，不断创新，加入新技术，实时调整机械的操作方案，做到在线优化，展开对生产计划的多方面管理，体现出系统的综合性。
　　 4.机电一体化技术在柔性制造系统中的应用介绍
　　 对于柔性制造系统而言，涉及诸多部门，如机器人、数控等。要在装配要求的指导下，结合生产需要，对工件进行生产。整个系统的应用中，需要进行相关构件、品种等进行频繁切换。在机电一体化的应用下，产品质量的增强成为必然，生产效率实现大幅提升。
　　 5.机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用
　　 在机电一体化的支持下，计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的，达到对目标的优化，突破传统模式的制约，保证信息的顺畅性。同时，实现诸多功能的融合，如开发、生产以及决策管理等，使得产品配置实现优化，集成度得到显著增强。
　　三、对机电一体化发展趋势
　　 1.机电一体化在绿色化方面更加突出
　　 在现代科技的发展下，整个社会发展水平不断提升，环境问题备受关注，更加关注对资源的节约以及生态的保护。工业生产也要顺利这一发展趋势，追求绿色发展目标，发展绿色机电一体化，实现能耗的有效降低，在推动社会发展的同时，维护生态平衡。
　　 2.机电一体化的智能化不断完善
　　 智能化的发展在很大程度上依赖于科技的进步和发展。在时代发展中，智能化与机电一体化融为一体，相互促进。在发展中，注重综合性思维方式的引进，以控制理论为基础，强化控制性。机电一体化的产品在智能性方面无法与人的思维进行媲美，但是，借助智能化的产品能够实现复杂问题的缓解，在根本上推动机电一体化的飞速发展。
　　 3.机电一体化中网络化的分析
　　 随着网络技术的兴起和快速发展，科学技术以及下业生产等领域都迎来了巨大的变革，而且网络的出现也使得全球的经济和生产联合在了一起，从而形成了经济全球化的局面。随着网络的不断普及，基于网络诞生的各种远程控制以及监视技术也逐渐成为热点，而远程控制和终端设备本质上其实就是机电一体化的产品，可以预想到，机电一体化新产品一经研究出来，就会因为自身的所具有的独特功能以及可靠的质量而风靡全球。而且家用电器的网络化是口前发展的大势所趋，不仅给大众们的家庭范围内带来极大的便利和娱乐，也使得机电一体化的网络化趋势更加明显。
　　 4.模块化得到发展
　　 机电一体化在不断完善中，模块化成为其必然选择。目前，机电一体化包含诸多类型，为了实现进一步开放的目的，需要将模块化作为发展方向，对技术进行单元划分，实现整体功能的强化。
　　 5.微型化
　　 微型化主要是指机电一体化技术的微型机器和微观领域方面的发展，广泛来说其实就是指一此尺寸较小，不超过1cm的机电一体化产品，甚至随着发展逐渐趋向于微米化和纳米化的方向发展。这方面的产品不仅具有体积小、耗能少以及运动灵活等优势，甚至在精细加下等方面也有着突出的效果。
　　 6.全息系统化得到推广应用
　　 全信息系统的发展与完善受到智能化技术的广泛影响。在全息系统化的应用下，采用了开放式总线结构和模式化结构，系统能够进行自由重组，同时，通信能力更强，为人机一体化的发展提供更多的支持。
　　7.自主导航
　　 这类机器人主要有不同工程机器人，需要躲避障碍物穿行生产线，必须拥有强大的自主导航能力。特别是在工矿当中，施工环境非常复杂，对那些先进机器人的自主导航能力提出挑战。可以利用先进的视觉导航技术、遥感技术，通过机器人的双眼来探查分析具体你障碍物从而有效躲避，穿梭行走。
　　8.人机交互技术
　　 随着人们生活水平提升，需要机器人照顾老人甚至于充当教师，这就需要人机交互来达成具体交流，让机器人能够理解使用者意图并提供相应的服务。实现这方面需要开发商推出更加详细的控制程序。计算机软件编程人才成为其中的关键。
　　结语
　　随着我国经济的快速发展，工业机器人的市场将不断扩大。但拥有自主知识产权的机器人很少，这一点必须引起我们的高度重视。所以应结合我国国情，加强工业机器人应用工程的开发，这与我国制造业的崛起及国民经济密不可分。
　　参考文献
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