智能控制技术在工业机器人控制领域中的应用
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摘 要：伴随着科学技术的进一步发展，智能控制技术得到了发展，并且已经在当前工业生产中得到了有效的应用。工业机器人作为当前工业生产中最为重要的组成部分，必须要充分借助当前最为先进的智能控制技术，不断提升工业机器人的控制效果，以更好地推动工业机器人行业的发展。文章立足于工业机器人，对智能控制技术在其控制领域中的具体应用进行了详细的研究和分析。
关键词：智能控制技术;工业机器人;控制;应用
中图分类号：TP242.2 文獻标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）15-0177-02
Abstract： With the further development of science and technology， intelligent control technology has been developed and has been effectively applied in current industrial production. As the most important part of current industrial production， industrial robots must make full use of the most advanced intelligent control technology to continuously improve the control effect of industrial robots and better promote the development of industrial robot industry. Based on industrial robots，this paper conducts detailed research and analysis on the specific application of intelligent control technology in its control field.
Keywords： intelligent control technology; industrial robot; control; application
伴随着科学技术、互联网技术等高端技术的发展，机器人、智能技术得到了快速发展，已经彻底代替了传统的人工，已经成为当前时代发展、社会进步的重要标志。就当前社会而言，工业机器人已经在汽车制造行业、生物科技、电器工程行业等得到了广泛的应用，极大地提高了工作效率，降低了对就业人员的需求量，进一步促进了企业的进步和发展。通过智能控制技术在工业机器人控制领域中的应用，工业机器人不仅能进行简单的工作，而且还能够进行多样化的复杂工作，相当于给工业机器人装上了“智慧”，这样更有利于工业机器人在各种环境中的应用，从事复杂的工作，提高工业效率，满足人类发展的需求。
1 工业机器人控制系统中常见的智能控制技术分析
随着信息技术的崛起，工业机器人经历了简单机械、重复作业、线性作业等过程，逐步向人工智能方向发展。芯片技术和AI的发展为工业机器人注入了智能的灵魂。具体来说，依托信息智能控制技术的工业机器人控制理论主要有以下几种技术：
1.1 模糊控制技术
在工业机器人控制系统中，模糊控制技术是其中最为常见的控制技术，其核心主要为数据转换，即：输入量模糊化模块。在具体设计过程中，主要是将其与数据信息存储中心、数据信息识别系统、信息输出系统四个部分进行组合应用，进而实现机器人智能控制[1]。这一控制过程又称之为模糊控制，其原理为：通过该系统将输入数据、输入量模糊化模块进行转换，并以模糊量的形式进行传输，将其传输至模糊推理机，接着再由模糊推理机，对数据进行识别输入，使其传输至对比知识库中存储数据中，进而最终传输到输出量清晰化的模块中，并对其进行转换，使其成为可执行的命令，以完成机器人的职能控制。
1.2 专家控制技术
专家控制技术也是机器人智能控制技术中最为重要的一种。专家控制技术是专家系统技术与传统控制技术的有效组合，也是专家控制技术的升级。就专家控制技术来说，是建立在专家系统知识、规则基础上而实现的，对机器人控制系统程度的最优化进行了实现，并在机器人的领域中得到了广泛的应用。具体来说，专家控制技术主要包括两个方面，即：专家系统、数值算法。同时，这两个部分还可以进一步进行细化，专家系统可细化成为推理机、知识库等系统，数值算法又可进一步细化，成为控制算法、辨识算法、监控算法等。这一技术的优势集中体现在对被监控对象进行监测，进而由机器人的专家系统完成机器人的控制，并使得机器人对控制命令进行执行。
2 智能控制技术在工业机器人控制中的具体应用
1977年萨里迪斯首次提出了机器人的智能控制结构，并对机器人所要进行的工作和任务进行科学划分，即组织层、协调层和执行层，智能控制技术主要应用于组织层和协调层，执行层次的智能级一般比较低，主要是PD控制、自动控制和反馈控制的应用[2]。目前，智能控制技术已经在工业机器人的控制领域中得到了广泛的应用。具体来说，具体的应用集中体现在以下几个方面：
2.1 对机器人的行动路线进行控制
机器人在运动的过程中，其腿部主要是由四条连杆、动轮共同组成的，机器人在移动的过程中，常常要借助滚轮控制的形式，实现机器人的正常行走。同时，机器人在行动的过程中，需要与周围环境接触，要对固定障碍物和其它移动物体进行定位和判断，以便更好的运动而不摔倒或是发生碰撞。这已经不是简单的、机械的运动和位置控制，而是需要机器人能够对周围环境进行正确的判断，将所要到来的不确定性因素进行分析。因此，在对机器人进行控制的时候，应充分借助模糊神经网络自适应控制方法，对机器人行走进行有效的控制。在模糊神经网络控制下，即使在机器人对周围环境所收集的信息不完整或是不清晰的状态下，系统也能够进行快速的反应，对环境、位置进行有效识别和做出正确的判断。在这种控制模式下，控制系统呈现出多自由度、非线性、强耦合的控制方式，进而对机器人进行多角度的控制，最终实现控制机器人的运动轨迹控制。需要说明的是，在控制的时候应对其中存在的干扰问题给予足够的重视，当周围的环境完全改变，或是遇到更加复杂、不确定的情况时，原来的模糊神经网络控制模型不能进行映射的时候，需要重新进行模糊神经网络控制系统的构建和测试。 2.2 对机器人的精度控制
在机器人的智能控制领域中，传统控制领域下，主要是采用PID的控制形式，对其进行点位控制，但这一控制模式下，控制精读不够，很难实现机器人的高速、精准的运动或做某一项工作。据此，在对机器人进行智能控制的时候，可借助模糊自调整的PID控制器进行控制。在这种控制模式下，当传统控制性能出现偏差的时候，可借助PI控制器对其进行弥补，以保证整个系统能够平滑、稳定地执行命令，进而实现机器人的高精度、高速运动。对于一些线性的工作，不需要机器人进行太复杂、多变的计算的时候，可以采用一些简单的模型来实现对机器人的精度控制，同时增加符合机器人工作的递推算法、并行算法等，以增加机器人对环境变化的敏感性，实现动态模拟的精读控制。对于同时进行两项或是多项线性作业的时候，可以采取多种智能控制组合的方法，根据实际的需要进行方法的选择，这样可以充分利用各种控制方法的优势，避免单一方法的不足，大大改善了机器人控制系统的性能，提高了机器人的精度和速度。
2.3 在机器人视觉伺服控制中的应用
在机器人控制领域中，通过智能控制与视觉伺服系统的有效结合，可促使机器人对全局的图像进行分析，并充分结合工业机器人应用的实际环境，借助全局性的图像分析，以更好地适应工业机器人的生产需求，进而提升工业机器人在工业生产中的应用精准度;同时，通过智能控制与视觉伺服系统的有效结合，还可以对工业机器人在工作中的状态，进行动态定位、可靠跟踪等，以进一步提升其操作定位的精准性。随着科技的发展，芯片和微电子技术的性能更高，而成本却不断降低，这就为智能控制系统在机器人视觉伺服控制中的应用提供了技术支持。目前，以实现各种功能为目的的微型智能处理器已经在各个行业进行了广泛的应用，通过集成多个不同功能的微型智能处理器，可以赋予机器人特定的感觉，诸如温度感应、光线感应、距离感应、方向感应，让机器人也有了“触觉”、”视觉”，这样，机器人就能够在实际的环境中，对周围的物体进行感知，多个微型智能处理器进行并行运算处理，控制机器人的各种功能，调节机器人的状态，从而完成各种复杂工作。
3 结束语
综上所述，在当前形式下，工业机器人已经在工业生产中得到了广泛的应用，显著提升了工作的效率和质量。同时，智能技术的发展，给工業机器人的智能控制提供了技术支持，引领工业机器人行业得到了快速发展，通过智能技术在工业机器人智能控制领域的应用，赋予工业机器人简单的“智慧”，让工业机器人有了人的各种感觉，并能够进行简单的逻辑判断，从而适应工作和环境的需要，替代人类从事各种危险、复杂和高强度的工作，既能够发挥智能技术的优势，也能为人类社会提供了诸多便利。
参考文献：
[1]董娜娜.智能控制在机器人中的应用研究[J].时代农机，2019，46（02）：26-27.
[2]刘丰年.智能控制在机器人领域中的应用[J].信息与电脑（理论版），2018（10）：125-126.
[3]孟英楠.工业机器人在自动化控制领域的应用[J].设备管理与维修，2017（10）：118-119.
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