工业机器人技术在机械工程中的应用研究获奖科研报告

工业机器人技术在机械工程中的应用研究获奖科研报告【关键词】工业机器人技术;机械工程;应用;

引言

现代社会的各个领域中，机器人的运用已经相当普遍，早在20世纪末机器人的概念就已经被提出，并在21世纪实现了这个构想。现在，机器人已经普遍存在于人类的生产生活当中，从最普通的家庭扫地机器人，到运用于工业领域内的可以自动识别分类的智能化机器人，再到被运用于重工业领域中的重型智能机器人等，都已经从最开始的人类设想阶段转化为现有的生产力，在应用领域都产生了极大的作用.

1工业机器人技术分析

工业机器人主要面向于工业领域中多关节机械手以及多自由度机械装置，通过PLC控制技术可以自动执行各设定动作，通过自身动力以及控制能力来完成各种基础功能的一种机器。简单来讲，工业机器人各执行动作的完成，是以计算机技术作为支持，根据生产需求发出类似人类的行为指令，有序的完成各项动作操作。常见的工业机器人如直角坐标机器人、Delta机器人、SCARA机器人、4自由度标准工业机器人以及6自由度标准工业机器人等，可完成搬运、焊接、喷漆、切割测量等操作。以搬运机器人为例，通过计算机实现运行控制，完善行动、多传感器控制以及自动导航等功能，目前该类机器人已经在速度、可靠性以及精度等方面取得了显著的研究效果。可满足食品、电子、医药等企业生产中柔性搬运、输送等要求，尤其是在快递行业中的应用，可作为主要的物品分拣运输工具。工业机器人组成包括主体、驱动系统以及控制系统三部分。主体包括机座与执行机构两部分，如臀部、手部、腕部，部分机器人还设计有行走机构。目前所设计应用的工业机器人多数具有3～6个运动自由度，且腕部基本上会存在1～3个运动自由度。驱动系统分为动力装置与传动装置，负责各执行机构可以完成设定的动作。控制系统为核心部分，以设定好的程序为依据，针对驱动系统和执行机构发出指令信号，并控制其可靠执行.

2工业机器人技术特点

第一，机器人在移动过程中对于参照物的选择是和人类的感官选择不一样的，机器人本身缺乏对于外部环境的探索并将信息进行集中处理的能力，这样机器人无论是完成任何任务，都是依照计算机编程人员的设定程序来选择移动的参照物进行运动，并且是严格地依照编程人员事先设定的移动坐标进行轨迹运动，同时按照编程设定的路线进行日常工作的。这就是说想要让机器人完成既定的工作任务，就要事先对机器人的运行线路和行动轨迹进行程序编写。第二，机器人的特点决定了其缺乏和外界进行沟通的能力和方法。这是机器人与人类的最根本的区别所在，所以在对机器人进行工作分配的时候，没有办法像人类之间一样互相沟通。这其中所产生的交流问题亟待解决，当前人类与机器人的沟通主要是依靠计算机代码以及编程语言来实现，借助于计算机代码的方式向机器人传达任务、发出工作指令，让机器人可以对人类的工作要求更为明确，进而更好地完成人类需要机器人进行的工作任务，最终实现人类对于机器人的全面了解和细致掌控。

3我国工业机器人技术在机械工程中的具体应用

工业机器人技术可以代替人力完成部分工作，比如在危险、有害、高温、低温等有害的环境中作业，还可以代替人力完成一系列繁杂的工作，避免重复的劳动成本，提高生产效率的同时，还能够保证机械生产出的产品质量，实现机械工程的自动化，保障生产力。

3.1能重复单一烦琐的工作

在机械工程领域，有许多极为烦琐且单一的机械性工作。如今是一个人力、物力成本都十分昂贵的社会，如果所有机械性的工作都由人工完成，将严重浪费社会资源，而且生产效率和生产质量也不高，工业机器人技术的应用则能很好地解决这个问题。随着科学技术的不断发展，工业机器人技术的精度越来越高，生产效率也越来越高。早期的工业机器人技术在机械工程中主要是应用于机床、下料，点焊、喷漆等方面，电机制造、汽车制造、通用机械制造以及金属加工等制造方面也应用广泛。因此，工业机器人在机械工程领域的作用越来越广泛，扮演着十分重要的角色。

3.2实现运动控制

机器人的运动控制是机器人进行自我移动的一项重要能力，对于机器人的运动控制也是其完成既定工作的最为基础的要求。通过对机器人的运动进行精准控制，可以更好地促进系统自动化的控制模式，可以实现对于机器人自身形状的变化、自身速度的调整和机器人自身机械部件辅助工作的完成控制，以更好地实现机器人完成自身工作的质量和效率，让机器人可以依照人类事先设定好的程序来完成自身工作。

3.3可在恶劣环境下作业

很多生产车间环境条件极为复杂，如高温环境、低温环境以及其他有害环境，人们很难在这样的机械工程生产环境中长时间地工作，因此工业机器人技术能够在这样的生产条件中起到十分重要的作用。另外，工业机器人技术也在有安全隐患的生产车间中得到了应用，比如核工厂设备的检修机器人;核工业上的沸腾水式反应堆燃料交换机器人。因此，工业机器人技术的应用为机械工程的發展起到了十分重要的作用。

结束语

随着我国经济以及科技的发展进步，我国工业机器人技术有了一个很大的提升，并且在机械工程领域得到了越来越多的应用，已经成为我国制