机器人技术的发展与在制造业中的应用

0引言
大多数人对于机器人的认识都比较片面,
并且存在思维固化的问题。他们认为机器人就是一个智能化物体,外
形与人类相似,而智商却相对来说比较高。其实,目前发明
的机器人已经走进人们的日常生活当中,并为人们的生产
生活带来了许多便利。尤其是在制造行业中,
机器人的应用更为普遍,在很大程度上推动着制造业生产效率的增
强。我国已经逐步实现了
“中国制造”,而随着智能化时代的到来,制造业也需要与时俱进,借助机器人技术,朝着
“中国智造”的目标努力。机器人技术所具有的突出优势,
不仅能够为制造业生产质量提供保障,
更能够为相关工作人员提供便利,同时实现人员与产品的双重保护。
1机器人技术的发展现状与趋势
世界第一台机器人是在20世纪60年代走入大众视
宽带数字电视机顶盒
野的,人们为之震惊,原因就在于其一经问世,
便展现出非常强大的生命力。最开始,
人们是在工业生产中应用机器人,由此根据自身的实际需求,
不断推动机器人技术发展。经过长时间的应用,人们逐渐意识到机器人的优势,并且
进行广泛应用[1]。作为一种高新技术,
机器人技术是在诸多学科的综合研究之下形成的,比如人工智能学科以及机构
学等。机器人属于一种柔性自动化设备,
具有强大的灵活性,而且不受生产条件的限制,也不会受到生产环境的影
响,具有极强的适应性。因此,领衬
应用机器人,能够更好的完成多品种的柔性生产工作。目前,已经有越来越多的国家
发现机器人技术的重要性,
并将其列入到重点发展计划当中,当机器人技术得到有效发展,
必定会为社会带来无限动力,也能够实现生产力的不断发展。我国进行机器人技术的研究比较晚,从上世纪80年代以后才开始,但是由于
政府大力支持,并且十分重视,
使得我国机器人技术的发展较快。根据对机器人技术的发展趋势进行分析和研究,
可以发现,机器人技术的应用范围在不断扩大,
tmaii
应用领域也越来越多,由此使得机器人种类也开始朝着多样性的方
向发展。同时,机器人性能在不断提升,
并且呈现出自动化和智能化的发展趋势。
2机器人应用领域的扩展
对于机器人来说,其诞生以后,
第一个应用的领域就是工业领域,一直到现在,
应用变得较为普遍。通过机器人的应用,将生产面貌进行了大改变,
不仅可以利用机器人完成一些繁重的工作任务,
也可以利用机器人完成一些重复且单调的工作任务,还可以利用机器人完成一些有毒、有害的工作,同时,一些危险工作也可以利用机器人来良
好完成。在这样的背景下,
生产效率明显增加,自动化程度也越来越高,不仅无人车间的数量越来越多,
而且无人工厂也陆续出现。利用机器人,
不仅有效保障了产品品质,而且还在整体上提升了生产效率,更是帮助相关企业增强了自身应对市场多变的能力。
根据相关调查可知,目前不止汽车领域应用机器人比较普遍,机械加工领域也较为广泛的应用机器人。在制造业生产过程中,机器人的应用,可以良好的完成弧焊作业,也可以良好的完成点焊作业,还可以有效完成装配工作,同时还有喷涂作业以及搬运作业。科学技术日新月异,机器人在不断创新,人们逐渐意识到机器人的重要性,并致
力于机器人的研究,不断促使其朝着智能化、
自动化的方向发展,由此也使得机器人的应用范围逐渐扩大。一些新
领域开始应用机器人,其中,
采矿领域开始慢慢应用机器人,食品领域也开始有了机器人的身影,
led生产同时还有建筑领域,也开始尝试使用机器人。作为柔性自动化设备,机器人
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—作者简介:谢芳(1983-),女,湖南邵阳人,研究方向为电机与
电器。
机器人技术的发展与在制造业中的应用
Development of Robot Technology and Its Application in Manufacturing Industry
谢芳XIE Fang
(珠海格力电器股份有限公司,珠海519000)
(Zhuhai Gree Electric Appliance Co.,Ltd.,Zhuhai 519000,China )
摘要:制造业的存在,对于国家来说,是非常重要的,其能直接预示出国家的实际经济水平。而机器人技术的出现,为制造业带来
了无限的生机与活力。本文主要围绕着机器人技术的发展现状与趋势进行简单阐述,
并将机器人技术在制造业中的应用现状进行有效分析,同时,针对机器人技术在制造业中的具体应用进行探究,进而对未来的机器人技术发展展开思考。
Abstract:The existence of manufacturing is very important to a country,and it can directly predict the actual economic level of the
country.The emergence of robotics has brought infinite vitality and vitality to the manufacturing industry.This article mainly focuses on the
development status and trends of robotics to briefly explain,and effectively analyzes the application status of robotics in the manufacturing
industry.At the same time,it explores the specific application of robotics in the manufacturing industry,and then explores the future of robots.Start thinking about technological development.
关键词:机器人技术;制造业;焊接机器人;
装配机器人;搬运机器人Key words:robotics ;manufacturing ;welding robots ;assembly robots ;handling robots
中图分类号:TP242.3文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2021)33-161-03
doi:10.3969/j.issn.1006-4311.2021.33.053
具有诸多优势,适应性非常强,不会因为生产环境的复杂,或者是作业要求困难,而难以有效完成作业。为此,机器人的种类开始不断增加,由此可以完成更多具有针对性的作业,进而实现自身特殊作业功能的有效发挥。比如,进行抛光作业的抛光机器人,进行擦玻璃作业的擦玻璃机器人等。
3向智能化发展的机器人技术
第一代机器人是示教再现型机器人,目前在生产领域中应用的较为广泛。这一代机器人都是通过示教程序的输入,从而促使机器人按照此程序完成相关工作任务,因为程序固定不变,所以机器人工作是重复的,在外界环境出现变化时,机器人也不会因此作出改变,这是因为机器人没有感知功能,所以,也就无法因为外界环境的改变,而对自身的运动功能进行及时改变,或者是将自身的作业能力进行相应的改变。由此可见,当作业环境较为复杂时,第一代机器人无法有效完成相关工作,并保证工作完成的完整性[2]。
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第二代机器人的出现,是在第一代机器人的基础上,进行感知功能的增加。而机器人的感知功能依靠的是传感器系统,由此更为及时的感知到外界环境的变化,再通过反馈的相关信息,促使自身进行相应改变。感知功能的设置,是促使机器人对外界环境的变化进行处理,同时也是促使其通过获取的相关信息,进行有效识别,并且能够理解外界环境的变化。在这样的情况下,第二代机器人可以完成更多具有复杂性的工作任务,比如零件装配等。
第三代机器人是在第二代机器人的基础上,进行再一次的更新和改进,这一代的机器人除了拥有感知功能以外,还能够具备决策功能,同时也具备一定程度的规划能力。在作业环境较为复杂且具有未知因素时,机器人想要更好的完成相关工作任务,便需要自身能够具备视觉感知功能,并且具备触觉感知功能,同时还需要能够具备决定行动的能力,这种能力具有一定程度的自主性。
由此可见,机器人一直在朝着智能化的趋势发展。而真正的智能机器人,需要具备任务理解的基本功能,并且需要具备环境理解的基本功能,更需要具备行动规划的基本功能。
4机器人技术在制造业中的应用现状
制造业的存在,对于国家来说,是非常重要的,其能直接预示出国家的实际经济水平。也就是说,想要实现国家经济水平的不断提升,需要重点关注制造业,并且推动制造业的长足稳定发展,由此为国家竞争力的增加提供基础。制造行业能够生产出许多产品,这些产品进入社会,能够给人们带来便利,并且能够在一定程度上促进人们生活品质的增加。而在生产过程中,由于产品的种类不同,其实际的生产难易程度也会有所差异,此时想要又好又快的完成生产工作,达到质量与效率同步增强的目的,需要机器人技术的帮助。未来的国家制造业发展,已经越来越离不开机器人技术,其依托着自动化程序,不断朝着智能化的方向发展。我国对于制造业的重视程度一直是有增无减的,而且一直明确机器人技术的重要性,但实际上,对于机器人技术的应用和发展,我国还需要继续努力。
制造业生产具有一定的复杂性和多样性,应用智能机器人时,需要进行一定的分类,对于焊接机器人来说,主要是完成工业焊接方面的工作,或者是完成原料抛光方面的相关工作。目前,经过相关统计调查可以得知,此类机器人应用的相对比较广泛,大概占比40%左右。对于搬运机器人来说,其主要是完成一些大型制造产品的运输工作,并且完成相关产品的移动方面的工作。此类机器人目前在相关
领域应用的不是很广泛,仅占25%左右。对于装配机器人来说,其主要做的工作是组装方面的工作,既包括一些零件方面的组装,也包括一些精细产品加工方面的工作。目前此类机器人在组装生产类领域同样应用的不是很广泛,仅占22%左右。
5机器人技术在制造业中的具体应用
5.1焊接机器人在制造业中的具体应用
现如今,根据相关调查研究可知,机器人技术应用较为普遍,而且焊接机器人更受人们欢迎。因为在制造业生产过程中,具有很多环节,而且是非常复杂且繁重的,同时部分环节有着较高的精密性。这对于相关工作人员的要求非常高,需要其不仅具备相关知识,而且还需要具备优良的工作技能。然而,工作人员素质参差不齐,工作能力有所差异,由此难以保证生产质量。此时,焊接机器人技术的出现,能够在很大程度上弥补这一不足,以机器为载体,有效发挥出高精准的功能作用,同时具备抗疲劳的特点。无论工作环境如何恶劣,也能够按照正常流程完成相关工作任务。对于相关焊接工作来说,人工焊接存在一定程度的不确定性,很有可能因为相关工作人员的个人疏忽和其他因素的影响,而导致焊接工作质量不佳,从而影响后续工作发展。运用焊接机器人,能够从根本上将人工焊接进行替代,由此在保护焊接工作人员安全的同时,实现焊接作业效率的显著增强,并且在原有基础上实现生产速度的持续提升。
当下,焊接岗位已经有一定数量的焊接机器人,而且由于焊接岗位工作性质的不同,使得焊接机器人需要进行具体分类,从而更好地将其投入到工作当中,为工作质量和效率的增强奠定坚实基础。目前更多情况下会使用多关节机器人,该种类机器人具有运动灵活的显著特点,并且具有空间自由度较高的强大优势。基于焊接机器人之下,能够帮助焊接工作人员完成较为复杂和精密的工作,并且能够为焊接工作人员的生命安全做出有效保障。同时,不仅能够对焊接部件的坚固性进行有效加强,也能够对其稳定性进行显著提升。制造业在不断发展,焊接机器人也需要进行同步创新和发展。相关工作人员需要实时监测焊接机器人的相关参数,确保其处于稳定状态,并且不断改进焊机器人存在的相关漏洞,同时减少和防止焊接机器人受温度等方面的影响,从而更好的为制造业生产提供强大动力。
5.2搬运机器人在制造业中的具体应用
在制造业中进行机器人技术的有效应用,除了焊接机器人以外,能够为焊接作业提供强大动力,也能够应用搬
运机器人,在制造业中涉及到的商品搬运工作,或者是零件搬运工作中发挥强大作用。搬运机器人的出现和应用,主要是通过人工程序,结合具体工作内容,进行有针对性的编排和良好构架。目前,应用搬运机器人,基本上已经实现了搬运工作的自动化发展。其中,不仅能够有效实现运输自动化,而且还能够实现储存自动化,同时更能够实现包装自动化,由此推动工作效率的显著增强。对于Versatran机器人(图1)来说,其在上世纪
60年代第一次参与制造业生产,便是以搬运机器人的身份进行工作,其不仅良好的完成了货品搬运工作,而且还在很大程度上实现了搬运工作效率的增强。相关人员输入人工指令,并有效结合钢筋骨架,使得搬运机器人成为了劳动力解放的重要替代品。也正是由于此次的成功使用,为后来的制造业发展增添了诸多信心,从而促使越来越多的搬运机器人投入其中,为制造业生产提供保障。搬运机器人的应用,能够更好的帮助相关工作人员解决大中型商品的搬运,从而减轻工
作人员负担。目前,汽车制造所需的相关零部件便可以通过搬运机器人来进行搬运,医疗卫生所需的一些医疗物品也可以借助搬运机器人进行搬运,这样能够在很大程度上减少物品损坏的风险,实现物品搬运的安全性。与此同时,针对一些化工制造业产品来说,在进行搬运时,使用搬运机器人,则能够在很大程度上实现对搬运工作人员的保护,防止和避免危险产品对工作人员造成伤害。由此可见,搬运机器人为制造业的发展发挥了重要作用,并且充分体现了自身价值,实现制造业生产质量和效率的不断增强。
5.3装配机器人在制造业中的具体应用
除了焊接与搬运以外,装配也是制造业生产过程中的重要环节,实现产品的有效装配,能够为产品制造质量作出保障。为此,需要有更多的装配机器人,为制造业发展提供助力。所谓装配机器人,主要依靠的是组装系统,具有自动化特征,不仅促使机器人装配机与控制系统进行良好配合,还促使控制
系统与执行系统进行相互配合,同时促使执行系统和传感系统进行相互配合,由此实现多个系统之间的相互配合。和焊接机器人相比,装配机器人有着更为突出的灵活性特点,而且在处理一些具有细致要求的工作时,装配机器人能够做的更为精准。在科学程序的帮助下,再结合自身的可动关节,能够良好的完成相关配置组装工作,而且能够充分发挥出柔性特点,进行轴与孔的相互装配,装配机器人自身具备传感器,其主要是用来信息反馈,机器人就是通过得到的反馈信息,来更好的完成相关工作,不断降低装配误差。总而言之,装配机器人的存在,对于制造业来说,具有诸多促进作用和积极意义,其不仅能够推动生产效率的不断增强,而且能够实现产品质量的提高。汽车制造类等领域对于装配机器人的需求是比较大的,其能够帮助工作人员完成汽车外壳的拆卸,也能够有效完成汽车外壳的准确组装。
现浇箱梁施工6机器人技术在制造业中的应用发展
作为人工的替代品,机器人技术的出现,为制造业带来了更多的发展动力,也是制造业生产效率得到不断增强的重要技术手段,由此促使制造业不断朝着自动化、智能化的方向发展[3]。目前,已经进入数字时代,智能化发展已经成为大势所趋,因此,对于机器人技术,也需要不断的与时俱进,不再局限于原有的功能当中,而是通过相应的创新和改进,将简单程序进行复杂化,并不断融入智能化设想,进行科学、有效的程序设计,由此实现机器人作业效率的不断加强,同时有效减少机器人出现故障的概率。
7结束语
总而言之,在生产作业过程中,有许多环节是人力无法完成的,又或者是存在一定的危险性,面对此种情况,使用机器人技术,能够有效解决这些问题。制造业的发展尤为重要,国家需要重点关注和重视制造业的发展,并且通过不断创新和改良机器人技术,为制造业的发展提供动力,促使其竞争力的持续增强。未来是智能化道路,制造业需要逐步实现自动化,而这势必需要以机器人技术作为辅助,由此更好的解决生产作业过程中出现的各种问题,从而更好、更快的完成相关生产工作任务。
参考文献:
[1]苏冠领,李元庆,余金永,等.工业机器人技术专业职业本科教学标准的研究[J].科学咨询(教育科研),2021(07):22-24. [2]陈昊,闫雪凌,杨立强.对外贸易与制造业机器人使用:行业开放促进技术进步的新证据[J].统计研究,2021,38(03):44-57.
[3]明娟,卢小玲,胡嘉琪.工业机器人应用对广东就业市场的影响研究[J].广东行政学院学报,2021,33(03)
:78-88.图1Versatran机器人

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