工业机器人中机电一体化技术的应用分析

工业机器人中机电一体化技术的应用分析

彭 娜

江西特种电机股份有限公司 江西 宜春 336000

摘要：随着科学技术发展，出现了工业机器人，大大提高了生产效率。注重机电一体化技术应用，有利于强化功能，满足更高的需求，发挥出有效作用。文章从两个方面展开论述，进行了深入的探讨，通过技术整合促进工业机器人更好发展。

关键词：工业机器人；机电一体化；应用；分析

引言

机电一体化主要研究方向是计算机技术、信息技术、机械技术、电子技术、控制技术、光学技术等，具有综合性的特点。随着技术进步，将来朝着智能化、模块化、网络化方向发展。工业机器人应用范围扩大，要运用机电一体化技术提升水平。

1 机电一体化的内涵及其优势

现如今所说的机电一体化是一种先进的电子类技术，能够有效地将机械装置与自动化进行结合，提高机械产品对信息的灵活处理。实际上机电一体化概念可以分为两种：技术、产品。其实所谓的机电一体化技术并不是简单的将电子与技术进行组合即可，而应该伴随着科学技术的不断发展，机电一体化技术也逐渐趋于成熟，机械的内部构造也慢慢的被微型电路所替代，从而实现机械的自动化操作。例如：调节控制自动化、故障排除自动化和信息处理自动化等。

机电一体化技术指的是利用多种科学技术来对工业生产当中的各类设备进行有机整合、配置，并加以智能化的管理控制，促使机械制造的功能较之于以往有更大提升，而且开展工业生产活动期间的生产能耗与以往相比有很大降低，是促使整体生产效率与质量提升的一项技术。

工业机器人指的是在制造业生产过程中，采用先进的信息技术与机械设备，对于生产时的设计、生产、管理及服务等多个环节进行自动化生产控制，并且生产期间产生的全部数据可以智能化地传输至控制管理平台，促使制造企业可以对产品生产有关的情况进行实时把控、了解，结合自身生产实力进行最优化生产方案的编制，有效完成产品智能化生产工作。

2 工业机器人的整体设计方案及要点

2.1 基础技术

工业机器人是在机电一体化技术的基础上发展起来的，在进行设计的时候，需要对底层技术研究，保证具有可行性。工业机器人的感知和传感技术。这是重要的基础支撑，接受命令对外界做出反应，分析命令展开行动。决定了机器人的智能性和结构的复杂性。工业机器人人机交互技术。常见的交互方式是通过操作输入指令，然后系统开始执行。工业机器人自主导航技术。平面自主导航技术已经基本实现应用，并取得显著成效。从目前发展形势来看，将来主要研究方向是三维导航、优化导航路径、对错误路径避让等，大大改善了机器人使用效果。

2.2 整体设计

工业机器人整体结构设计是非常关键的，设计系统包括执行系统、驱动系统、控制系统等，每个部分都有特定的功能，在相互配合中实现运转，是一个有机的整体。在设计时候要注意对大方向进行规划，例如执行系统的指令执行方式选择，动力系统的驱动模式选择，控制系统的软件编程功能思想等，这都是很重要的，只有做好的细节，才能提升整体水平。各个系统在确保自身功能前提下，还要加强系统之间指令的传播和协调关系，确保不同系统在特定环境下通过指令配合完成生产功能。设计要树立起全局意识，从整体上去把控，才能实现预期目标。

2.3 设计数据分析

工业机器人是一项先进技术，因此需要投入大量资金，保证相关工作正常开展。对于生产企业而言，要考虑到成本和使用价值问题，做出科学的规划。分析工业机器人带来企业的生产效益，和成本进行对比，如果出现亏损的情况，那就没有设计的意义，不符合以机械取代人类实现高效发展的理念。只有工业机器人可以带来可观收入的前提下，才能进行下一步工作，设计数据信息包括体型大小、内部功率、关节设计、布局实现方式等，进行深入研究制定合理方案。确保数据的准确性和全面性，是工业机器人设计的前提条件，有效投入到生产活动中去。

2.4 伺服控制系统

伺服控制系统是工业机器人设计的重点，直接关系到使用效果，必须提高重视程度。主要功能是将输入的信号指令通过伺服控制系统转化为机械的位移、转角和速度等信息。闭环控制系统可以感受电流型号的大小、强弱等情况，减少运行中造成的误差，避免故障发生，始终处于正常工作状态中。采用开环设计的伺服控制系统没有这样的功能，对伺服控制系统进行优化，有利于提高工业机器人的反应速度，保证功能稳定执行，整体运行高效、快捷。技术处于不断发展之中，因此要树立起创新意识，加强自主研究力度，让工业机器人朝着先进方向发展。

3 基于PLC控制的工业机器人系统设计

3.1 硬件设置

PLC技术是指在传统顺序控制上加入了现代的可编程序存储器的设计，是工业机器人的核心指挥系统，具有智能化的特点。从目前情况来看，PLC技术已经趋于成熟，可以应用到工业机器人设计中去，提高系统运行效率。硬件发展和机电技术有着密切联系，在PLC系统的核心控制基础之上，核心组件具有程序容量大、处理速度快、存储器可扩展性强的优点。在选择存储器时，要根据实际情况而定，在生产活动中，往往需要留出冗余空间，方便机械升级优化。信息选择模块上采用HMI实现交流，基于MC协议进行数据传输，执行中有非常安全、高效，操作起来也比较方便。

3.2 软件程序设计

软件程序在工业机器人的大脑中收发指令，确保实际作用的发挥，投入到生产活动中去。在具体软件编程中，要根据工业机器人的职能来决定，以现代化轧钢厂生产流程为例。分析作业的特点和流程，作为编程的参考依据，体现出较强针对性，在生产中可以有效使用。程序在机器人操作中起着决定性作用，是智慧大脑的存在，要求人员具备较高专业素养，掌握软件编程知识，并运用到工作中去，转化为科技成果。工业机器人在生产中的职位是不一样的，因此要具体分析，软件编程要区别对待，有利于增强执行力，发挥出更大的作用，为生产活动提供有力地支持。

4 机电一体化技术在工业机器人中的应用发展趋势

4.1 网络化

当今时代是一个网络大数据时代，基于这样的时代背景下，一体化能够促使信息传播更为快速和便利，而局域网技术也逐渐可以使用在家电当中。所以工业机器人中融入机电网络一体化也是未来发展的必然趋势，因此，一体化技术不仅能够应用在小型机器上，同时也能够应用到重型机器当中。

4.2 智能化

现如今，人们的生活俨然已经进入到了智能化时代，在实际生活当中也能够感受到越来越多的机电产品都开始趋于智能化，并且也有很大一部分的机电产品在研发制造时已经能够模仿人类所具有的知觉了，并且具备了一些相对简单的思维能力，可以根据所遇到的问题进行合理的判断，或者根据自己的判断做出相应的决策。例如：目前的某种数控机床已经可以实现人机对话了，而小波理论技术也一直在不断的发展，在很大程度上为机电一体化技术的发展和应用提供了广阔的天地。

结束语

综上所述，工业机器人中机电一体化技术的应用分析具有重要意义，有着很高的指导价值。树立起创新意识，加大技术研究力度，不断提升工业机器人使用水平，创造出巨大经济效益。

参考文献：

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