电气自动化在机器人领域发展分析

电气自动化在机器人领域发展分析

朱康林

中国地质大学北京信息工程学院 北京 100083

摘要：随着科学技术的不断进步，电气自动化和机器人技术都在不断发展，电气工程在机器人领域的应用愈加广泛，而电气自动化技术的不断更新和突破也在促进着机器人技术的不断突破。在机器人设计理念中加入电气自动化技术，可以让机器人的设计更加符合人们的期望，更加具有人性化特征，从而能够更好的为人类服务。

关键词：电气自动化；机器人；发展分析

机器人的不断发展革新是社会发展的必然。目前很多高校组织都有自己的机器人队伍，每年都会参加很多的国际级，国家级大赛，让越来越多的大学生能够加入其中，感受机器人带人人类生活的魅力。同时这也给机器人领域的发展提供了一个比较良好的环境。机器人技术的发展离不开电气自动化的发展，本文基于现实情况，对电气自动化技术在机器人领域的应用做了发展分析。

一、机器人简介

由机器人发展历史记载，机器人最早出现在中国的西周穆王时期，最初的设计功能是一个有开关的能够自动跳舞的木偶，后来，机器人这个名词第一次出现在卡雷尔恰佩克的科幻小说里。现代的机器人也被称为机器智能，指的是通过人们设计的一套控制系统，机器人能够按照人类的意愿去帮助人类完成某些事情。机器人学科也是一门复杂的综合性学科，主要以计算机，自动化，集合控制等为主。中国的机器人相对起步较晚，目前世界上机器人技术比较成熟的国家主要有德国，日本，美国等。这些国家的工业自动化水平基本都处于世界前列。比如德国，日本在汽车制造领域的工业流水线作业广义上也是属于机器人范畴。近年来，随着机器人技术的不断发展，该技术在国防建设，载人航空，医学，治安管理等领域发挥着越来越大的作用。除此以外机器人也有越来越趋近于人的思维发展趋势，也就是所谓的人工智能思维。总的来说，目前机器人领域的发展还是处于一个快速上升阶段。

2、电气自动化简介

电气自动化是工科领域一门单独的学科，该学科包含的内容也非常广，从计算机，自动控制，电力电子以及互联网技术，信息技术，甚至还包括多种电力和机电技术综合形成的一个学科。该学科是一个典型的工程学科，由于和人们日常生活密切相关，近年来发展也非常迅速，现在的技术也相对成熟稳定。电气自动化技术已经成为现在高新技术产业的重要组成部分，广泛用于人工智能，机器人，农业，工业，制造业等领域，该领域在国民生产总值中也发挥着越来越重要的角色。在我们生活中的应用如小到一个开关的设计，居民楼电梯井的控制，大到高铁的智能控制，导弹的发射，火箭的设计都离不开电气自动化技术。该专业的研究范围广，应用前景好，相对来说还是属于社会上的热门专业，该专业的就业形势和就业领域都是非常好的。现在社会上的很多电气产品尤其是尖端科学技术产品的研制和开发，都需要很多有电气自动化专业技能和创新能力的科研人才，因而电气自动化专业市场发展很快。并且在整个社会经济发展中有着举足轻重的地位，市场发展前景状况广阔。

三、电气自动化在机器人领域的应用

我们都知道，机器人是由多种零部件拼接而成后在安装编排程序最后实现机器装备自动化运行的。通过我们仔细的分析机器人的构造组成我们就可以了解电气自动化在机器人领域的具体应用。首先机器人的运动，做各种动作都是电机进行带动的。机器人通过电机与连接杆的连接，不过在选择电机时要根据具体的需要选择是是用步进电机或是舵机来实现行走或者转弯的能力。将电机组装好以后，电机与其他设备的传动可以通过钢丝或者是链条带动，在通过编排程序，就可以将一个还不能自主行动机器人带动。其中这部分主要就设计到电机的相关知识，同时还需要电力技术，计算机控制等多方面的技术。

在初步组装完成机器人后，最主要也是最繁琐的工作就是调试工作，调试工作主要用到各种检查装置来为我们实时反馈数据。检测装置的技术就非常依赖信号与系统的知识了，信号与系统主要就是检测各种信号的误差的能力，检查装置主要的工作原理就是通过实时的数据与我们预先输入的标准数据进行对比，若检测结果与实际结果相比较出现了很多偏差就需要我们仔细去核对到底是我们的检测装置出现了问题还是我们的标准数据出现了问题，若是标准数据出现了问题就需要我们需要重新的输入标准数据，若是检测装置出现了问题，就需要我们从新的设计安装检测装置。如果检测装置与标准数据差别不大，在通过后期其他简单的调试，机器人基本就可以投入使用了。这部分工作看似简单，实际上实现起来也是非常困难的，调试是关乎一个机器人能否正常运行的核心工作。

再者机器人组装完成后，需要通过通过驱动装置驱动机器人才能有正常的动作，而驱动主要是利用计算机系统设备进行驱动。利用计算机驱动辅助设备，当机器人行进到某一指定位置时，当信号一放出，驱动设备立即动作，通过齿轮或者电机带动机器人正常工作。这一套设备实际就是一套完整的电气自动化设备。机器人的动作主要靠的的程序的运行，基本上机器人的核心都是单片机，而单片机在电气自动化学科中也占有举足轻重的作用。当我们把程序编写完成以后，通过烧录软件就可以把程序植入到机器人的单片机里面，这样机器人就可以按照我们人类的想法做动作了。

四、结语

机器人的制造运行离不开电气工程及其自动化的知识，同时利用好电气自动化的知识也能上机器人的设计更加顺利，同时也能让机器人拥有更加多样的功能。不过机器人的设计也是一个综合性的工程，设计的知识和技术是庞大复杂的，仅仅依靠电气自动化的知识还是不够使用的，因此，只有科学技术不断的取得突破，才能使机器人真正的成为人们美好生活的助手。

参考文献：

[1]王鹏凯.解析产业机器人电气自动化技术的有效应用[J].科技资讯,2019,17(14):32-33.

[2]卜令涛,吴江寿.工业机器人元素嵌入电气自动化专业领域的分析——基于工作嵌入的六维度矩阵[J].电子技术与软件工程,2018(05):138-139.

【作者简介】朱康林（1998.06-），男，汉族，四川眉山市人，中国地质大学（北京）本科在读，主要研究方向：电气工程及其自动化。