機器人打磨系統(tǒng)控制技術(shù)分析論文

機器人打磨系統(tǒng)控制技術(shù)分析論文

　　摘要：使用人工智能代替人類進行勞動的思路，在不少行業(yè)中得到了應(yīng)用，現(xiàn)代社會中，機器人越來越常見，工業(yè)機器人的用途也越來越廣泛。工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)利用機器人打磨進行工業(yè)作業(yè)了，以現(xiàn)在的研究程度來看，機器人打磨技術(shù)還不夠完善，不能為工廠帶來太多的經(jīng)濟收益。但是這些都是相對的，機器人打磨技術(shù)的成熟是需要時間的，在不久的將來機器人打磨勢必能夠取代現(xiàn)在的人工打磨，為工廠提高打磨效率，達到資源的最大化利用。機器人等高端智能領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展程度，是國家綜合科研領(lǐng)域?qū)嵙Φ捏w現(xiàn)。在這個嶄新的時代，工業(yè)機器人的應(yīng)用是當(dāng)下世界各國關(guān)注的重點內(nèi)容，全文針對工業(yè)上機器人打磨系統(tǒng)控制技術(shù)進行了一些闡述，希望能夠?qū)ο胍�了解這項技術(shù)的讀者提供一些幫助。

　　關(guān)鍵詞：機器人；打磨系統(tǒng)；控制技術(shù)

　　隨著現(xiàn)代社會工業(yè)化進程的不斷加深，機械行業(yè)已經(jīng)迎來了長足的發(fā)展，人們身邊的機械加工物品越來越多。日常用品很多都需要經(jīng)過打磨才符合人們的審美觀點，但是手工打磨的傳統(tǒng)打磨方法實在是太耗費時間，新手打磨出的工作面平整度可能達不到工藝要求，而且各個同類物品之間還會存在一定的差異性，這是手工打磨的物品可能存在的弊端。所以當(dāng)前工業(yè)上的研究目標(biāo)就在于將機器人在產(chǎn)品打磨領(lǐng)域投入使用，代替人力去進行一些繁瑣的工作，機器人能夠在很多不利于人類工作的環(huán)境下完美完成預(yù)設(shè)工作，也能保證制作產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)性，深入研究機器人打磨系統(tǒng)控制技術(shù)，能夠提高機器人打磨的工作效率，為工廠帶來更大的經(jīng)濟效益。

　　1國內(nèi)外機器人研究的現(xiàn)狀

　　上世紀(jì)六十年代，工業(yè)機器人在這個世界首次出現(xiàn)，在那之后，世界上很多國家都投入了一定的人力物力來進行機器人方面的研究，也涌現(xiàn)出了很多的專業(yè)公司，中國在這個領(lǐng)域?qū)儆谛氯�，想要追上世界上先進國家還需要進行不斷的努力。針對機器人研究的屬于高端的研究，該項研究能夠給在于一定程度上反映國家在科技領(lǐng)域的綜合能力。日本和德國等國家作為工業(yè)大國，對機器人領(lǐng)域有很多的研究，這些國家的科研資金投入也是巨量的，中國雖然在機器人領(lǐng)域的研究時間比較短，但是還是取得了一定的進展，在機器人打磨技術(shù)的研究領(lǐng)域，我國還是有一些發(fā)言權(quán)的。[1]中國目前正在努力實現(xiàn)經(jīng)濟趕超，而經(jīng)濟發(fā)展絕對避不開工業(yè)領(lǐng)域的進步，機器人替代人類進行工廠的繁瑣工作，在提高工作效率的同時能夠解放生產(chǎn)力，能夠為中國的經(jīng)濟發(fā)展做出巨大的貢獻。但是中國在工業(yè)機器人研究領(lǐng)域存在的問題相當(dāng)大，研究進度緩慢，研發(fā)的很多機器人不能達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，如果從國外購買機器人，價格方面是一個很大的問題，這樣的形勢壓力下，要求中國科研人員加緊開展對機器人的研究工作，讓國內(nèi)大部分工廠都能使用性能較好的機器人進行重復(fù)性作業(yè)。

　　2我國機器人打磨技術(shù)存在的問題

　　2.1機器人打磨程序編譯困難

　　當(dāng)前中國使用的工業(yè)機器人主要是按照預(yù)設(shè)的程序進行工作的，機器人在編譯程序的驅(qū)導(dǎo)下，將打磨過程中需要經(jīng)過的點都打磨一遍。這樣的方法能夠讓機器人做出一個個重復(fù)的動作，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品之間沒有明顯的差異。[2]但是，預(yù)設(shè)的程序的編譯時相當(dāng)困難的，因為對一個工作面進行打磨，需要編譯人員對軌跡進行精準(zhǔn)計算，一旦平面上的點太多，程序就很難編輯，也很難校檢。另外，編譯專業(yè)人員的培養(yǎng)也是很難的，這就導(dǎo)致這樣的機器人如果想要改變工作類型，是需要工作人員付出大量努力的。

　　2.2機器人打磨工作情況難以反饋

　　機器人只是根據(jù)程序?qū)�工件進行打磨，完成規(guī)定任務(wù)，機器人夾取工件的方式比較少，不同尺寸和形狀的工件夾取方法很有可能相同，這就容易引起加工精度低等現(xiàn)象。[3]對于一些要求不高的物品來說，這些加工誤差可以被忽略，但是對于一些精密儀器來說，這樣的誤差是不能容忍的。引起這樣的問題的主要原因是機器人打磨的控制系統(tǒng)有漏洞，當(dāng)前很多機器人的控制系統(tǒng)都是屬于開環(huán)控制，系統(tǒng)中沒有反饋機制，機器人只需要按照系統(tǒng)指示工作到底，至于工作結(jié)果如何，系統(tǒng)并沒有一個評定。當(dāng)下最值得研究的問題，就是如何為機器人打磨系統(tǒng)添加合適的反饋機制，讓機器人能夠時刻根據(jù)打磨進度和打磨要求及時調(diào)整工作。

　　3如何提升機器人打磨系統(tǒng)控制技術(shù)

　　3.1選取合適的機器人類型進行打磨

　　機器人打磨技術(shù)的關(guān)鍵就在于利用機器人對工件進行打磨，所以機器人的選擇是打磨質(zhì)量的關(guān)鍵性影響因素。[4]機器人能夠進行的工作內(nèi)容和機器人設(shè)計的合理性對工作完成度的影響甚大，如果機器人法蘭盤的活動區(qū)域太小，那么機器人在完成比較大的工件平面打磨的時候，打磨工作會很難進行，因此選取合適的機器人類型對工件進行打磨時很有必要的。

　　3.2設(shè)計合理的末端夾具

　　機器人的末端夾具連接在機器人手腕部位，夾具樣式的不同決定了機器人能夠進行的工作種類。打磨用機器人的末端夾具是打磨頭，對打磨機器人來說，不同的工件需要工作的打磨區(qū)域不同，設(shè)計合理的末端夾具能夠確保打磨工作的順利進行。

　　3.3選取合適的主控制器

　　打磨機器人所打磨的工建雖然不盡相同，但是在主控制器這一方面的要求卻是一致的，主控制器需要保證機器人系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。從對機械類儀器的了解中可以得知，機器的內(nèi)部越復(fù)雜，機器越難以保持穩(wěn)定狀態(tài)，控制系統(tǒng)也是一樣的，需要控制的東西越多越復(fù)雜，控制工作就越難以進行。所以選擇合適的主控制器對于打磨工作的幫助是巨大的，選取控制器主要從以下兩方面來考慮：第一，選取合適的主控制器種類。[5]當(dāng)前市面上常見的主控制器有兩種，工控機、PLC工控機。與PLC工控機相比，工控機的優(yōu)點在于能夠使得系統(tǒng)對打磨過程進行實時監(jiān)控，能夠為系統(tǒng)存儲更多的數(shù)據(jù)和程序，這樣的特點使得工控機比較適合應(yīng)用于大型控制系統(tǒng)。[6]有得必有失，大量的數(shù)據(jù)存儲會為設(shè)備添加太多的負荷，更加容易損壞。相對而言，PLC工控機就比較安全，這類主控制器各方面的指標(biāo)都比較協(xié)調(diào)，抗干擾能力也比較強，適用于干擾比較大的場所。另外，PLC工控機的操作相對工控機而言比較簡單，適合新手入門級的學(xué)習(xí)和使用，因而受眾更廣泛。第二，選取合適的主控制器型號�；�于對當(dāng)下PLC工控機被廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀的考慮，為機器人控制系統(tǒng)選取合適的主控制器型號也變得相當(dāng)困難。PLC工控機的發(fā)展相當(dāng)迅速，而且還在短板處不斷創(chuàng)新，向著大數(shù)據(jù)容納的目標(biāo)邁進。[7]不同型號的PLC工控機的設(shè)計方向不同，日本德國等都是這方面比較先進的國家，這些國家在主控制器功能的開發(fā)商都有不同程度的延伸，選取PLC工控機的時候要考慮控制系統(tǒng)需求的容量，以及程序編輯是否方便等多方面因素。

　　3.4選取合適的傳感器

　　傳感器作為控制系統(tǒng)中極其重要的組成部分，主要是將感應(yīng)到的相關(guān)內(nèi)容通過特設(shè)的系統(tǒng)傳遞出去。傳感器的種類也很多，主要是按照感應(yīng)到的信息不同進行區(qū)分的，距離、溫度、濕度、摩擦力、壓力等等都可以是感應(yīng)器的感知內(nèi)容。[8]不同的傳感器的工作性質(zhì)不同，稱重傳感器和壓力傳感器都可以應(yīng)用到打磨機器人的控制系統(tǒng)中，但是二者之間還是有細微的差異的，并且這兩類傳感器還能細分為更多的類型，以實現(xiàn)不同精度的打磨需求，所以要想為打磨機器人配備合適的控制系統(tǒng)，傳感器就要選擇合適的類型。

　　4結(jié)束語

　　未來的工業(yè)領(lǐng)域，機器人全面替代人類進行一些高強度高難度以及重復(fù)性工作基本已成定局，抓住機會搶占先機是時代對中國研究人員提出的要求。文章正文對機器人的發(fā)展進行了簡要分析，并對機器人打磨系統(tǒng)控制技術(shù)的改進提出了一點自己的看法，但是該項技術(shù)還存在不少需要深入研究才有可能解決的問題，比如坐標(biāo)系如何建立以及控制核心如何確保精準(zhǔn)度等問題，這些都是阻礙機器人打磨技術(shù)發(fā)展的不利因素，如何處理是當(dāng)下機器人打磨領(lǐng)域急需思考的問題。

　　參考文獻：

　　[1]于復(fù)生，徐升明，杜桂林，等．基于S7-200PLC的散熱片自動化裝配的控制系統(tǒng)設(shè)計[J]．組合機床與自動化加工技術(shù)，2015（11）：107-109．

　　[2]李勇波，楊揚，何佳，等．基于PLC和觸摸屏的光纖預(yù)制棒加工專用機床改造[J]．組合機床與自動化加工技術(shù)，2016（7）：121-123．

　　[3]王超，徐力生，徐蒙，等．基于PLC的灌漿壓力自動控制系統(tǒng)設(shè)計與試驗研究[J]．中南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017，44（10）：4055－4062．

　　[4]馬飛菲，張鵬，黎勉，等．基于FX-3UPLC的63T螺旋精壓機伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]．機床與液壓，2016，42（14）：104－106．

　　[5]呂華芳，楊漢波，叢振濤，等．基于PLC控制的室內(nèi)降雨入滲自動測定系統(tǒng)[J]．農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2015，45（9）：144-149．

　　[6]黃劍，姜淑忠，李小海．基于PLC的螺紋管自動加工控制系統(tǒng)設(shè)計[J]．組合機床與自動化加工技術(shù)，2016（11）：277-279.

　　[7]王寶迪.遠程打磨機器人在EPR核島輔助管道施工中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2016：08-97.

　　[8]張晉.大型壓力容器打磨工藝及爬壁打磨機器人研究[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2015：01-02.

【機器人打磨系統(tǒng)控制技術(shù)分析論文】相關(guān)文章：

特殊工藝管線伴熱系統(tǒng)控制方案改進分析論文02-13

WIFI技術(shù)的應(yīng)用及商用WiFi技術(shù)分析論文03-17

刀具復(fù)合技術(shù)應(yīng)用分析論文03-16

機器人主導(dǎo)主體教學(xué)模式分析論文02-21

電力技術(shù)中電力節(jié)能技術(shù)應(yīng)用分析論文03-16

電氣儀表安裝與調(diào)試技術(shù)分析論文06-11

分析香樟大樹移植技術(shù)論文03-10

計算機分層技術(shù)分析論文02-22

水利施工圍堰技術(shù)的應(yīng)用分析論文12-02