论文部分内容阅读
【摘 要】随着科学技术的进步，信息技术的不断发展，机器人也出现在我们的视野当中，并且其应用的领域也在不断的扩宽。特别是工业机器人的出现，为我国的工业自动化发挥了重要作用，促进了我国工业的发展。本文根据笔者的工作经验，在前人研究的基础上分析了工业机器人的发展与应用的趋势，希望能够给以后的研究带来一定的参考。
【关键词】工业机器人 发展与应用 新趋势
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作，它的应用十分广泛。本文将主要对工业机器人的发展与应用进行以下几个方面的分析。
一、工业机器人的发展趋势
工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。
（一）朝着标准化方向发展。随着科学技术的进一发展和进步，工业机器人必将朝着运动速度快、操作精度高、重量小、安装方便、占用空间少的标准化方向发展。近年来，世界各国已经在研究朝着标准化方向发展，比如他们将机器人的功能部件和模块组合分别进行标准化生产，然后再将不同的标准化组建进行组装，组装成机器人，从而降低制造成本，提高精准度和可靠性。比如他们研究的手臂、手腕、机器人的机身、臂升降轴、臂俯仰轴、固定台身、机座、移动轴等都进行了标准化的生产，所以以后工业机器人必将朝着标准化的方向发展。
（二）朝着智能化方向发展。随着现代工业发展和需要，工业机器人正朝着智能化的方向发展。在品种较多，批量较小、工艺复杂的一些自动化生产过程中，特别是一些由机器人自动进行装配的技术当中，对机器人的要求越来越高，要求机器人能够对当时的环境具有一定的适应能力，所以这就要求我们的机器人朝着智能化的方向发展。机器人的智能化其实就是要让它们拥有一定的感知，即它们在移动和工作过程中能够通过感知来进行定位和感知周围的环境并进行判断和决策，最后作出反应。这是一个要求较高的技术，要实现这个技术需要研发相当于人类感知器官的传感器，同时还要进行任务规划和路径规划，系统软件深层开发等一些列的工作来完成。因此，随着科学技术的进步，工业机器智能化的程度将越来越高。
二、机器人应用新趋势
目前，随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人传感技术、人工智能水平的提高，工业机器人不仅在原来的工业领域，如、喷涂、焊接、装配、工件搬运等领域得到更深更广泛应用。而且，在工业机器人技术基础上，将开发出更多的新型智能机器人，并应用到新的领域中。
（一）3D打印机器人。3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。高级编程软件和技术的发展，使工业机器人能够实现复杂的路径规划和控制，通过携带激光束、热熔喷嘴等方式，实现3D打印功能。英国劳斯莱斯（Rolls-Royce）公司研发的机器人SMD技术，正是通过GRASP10机器人高级编程控制软件的SMD模块进行高级路径规划和编程，使机器人实现金属快速沉积成型的一种飞机引擎原型制造技术，该技术使飞机引擎原型的制作时间大大缩短。3D打印机器人在快速成型方面拥有很大的发展潜力。
（二）医疗机器人。随着工业机器人的研究进步，以后的机器人将会在医疗方面的得到广泛的应用。比如在外科手术或者假肢装修手术方面。例如在以后的假肢安装手术当中，可以通过信息处理的方法，将大脑的神经相连接传输信号，实现对假肢的控制；在外科手术当中，微型机器人可以进入人体的血管然后进行血管方面的手术等；医疗康复机器人可对病人进行理疗、中医推拿按摩、特定康复运动训练等。
（三）水下机器人。现在有许多海域人类还没有去探测过，以后我们可以运用更智能化的机器人深入到海底进行科学考察、海底勘探、沉船打捞、海底船舶修理等。例如利用GPS定位和人工智能，机器人可实现对特定位置的海域进行科学考察，自动勘探等作业。可以代替蛙人进行水下探测及打捞等操作。
（四）家用机器人。我们可以设计一个体型较小、配有傳感器、移动方便、编程容易的机器人放在家里，替代我们进行日常的家务劳动。比如扫地、洗衣服、洗碗、做饭、甚至为主人进行按摩放松等工作。日本等国家在这个领域已经研究了多年，并已有一些带有特定功能的家用机器人产品面世和应用。
（五）军用机器人。可以说，现在的军用机器人在一些军事比较发达的国家已经得到了广泛的运用，比如美国。他们的海军和空军对可以移动的消防机器人就十分感兴趣，这些机器人都配备了红外传感系统，在十分危急的关头能够迅速的做出反应。在战场上机器人还可以进行地雷的排除、炮弹的装填等工作。
综上所述，工业机器人的技术含量较高，应用的范围较广，并且还存在继续扩大、扩宽的趋势，它是以先进的技术和科技作为支撑的，对以后我国的工业生产、人民生活和社会发展具有重大的促进作用。曾经有人预测工业机器人产业是继汽车、计算机产业后又出现的一种高新技术产业。随着我国的经济发展和工业的进步，以后工业机器人的运用范围将会越来越大，市场也会越来越广。这给机器人的研究和制造带来了巨大的机遇，但是我国若要在机器人领域得到快速发展，首先国家要加大政策的支持力度，培养和吸引先进人才，使我国工业机器人产业进入快速发展期。
参考文献：
[1]顾震宇.全球工业机器人产业现状与趋势[J].机电一体化，2006，（2）：6-10.
[2]杜志俊.工业机器人的应用及发展趋势[J].机械工程师，2002，（5）：8-10.
作者简介：
朱旭义（1980年5月）性别：男、民族：汉族，籍贯（广东省、揭阳市）、2007年毕业于英国诺丁汉大学，制造工程与管理专业、供职单位：广州道瑞贸易有限公司。
【关键词】工业机器人 发展与应用 新趋势
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作，它的应用十分广泛。本文将主要对工业机器人的发展与应用进行以下几个方面的分析。
一、工业机器人的发展趋势
工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。
（一）朝着标准化方向发展。随着科学技术的进一发展和进步，工业机器人必将朝着运动速度快、操作精度高、重量小、安装方便、占用空间少的标准化方向发展。近年来，世界各国已经在研究朝着标准化方向发展，比如他们将机器人的功能部件和模块组合分别进行标准化生产，然后再将不同的标准化组建进行组装，组装成机器人，从而降低制造成本，提高精准度和可靠性。比如他们研究的手臂、手腕、机器人的机身、臂升降轴、臂俯仰轴、固定台身、机座、移动轴等都进行了标准化的生产，所以以后工业机器人必将朝着标准化的方向发展。
（二）朝着智能化方向发展。随着现代工业发展和需要，工业机器人正朝着智能化的方向发展。在品种较多，批量较小、工艺复杂的一些自动化生产过程中，特别是一些由机器人自动进行装配的技术当中，对机器人的要求越来越高，要求机器人能够对当时的环境具有一定的适应能力，所以这就要求我们的机器人朝着智能化的方向发展。机器人的智能化其实就是要让它们拥有一定的感知，即它们在移动和工作过程中能够通过感知来进行定位和感知周围的环境并进行判断和决策，最后作出反应。这是一个要求较高的技术，要实现这个技术需要研发相当于人类感知器官的传感器，同时还要进行任务规划和路径规划，系统软件深层开发等一些列的工作来完成。因此，随着科学技术的进步，工业机器智能化的程度将越来越高。
二、机器人应用新趋势
目前，随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人传感技术、人工智能水平的提高，工业机器人不仅在原来的工业领域，如、喷涂、焊接、装配、工件搬运等领域得到更深更广泛应用。而且，在工业机器人技术基础上，将开发出更多的新型智能机器人，并应用到新的领域中。
（一）3D打印机器人。3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。高级编程软件和技术的发展，使工业机器人能够实现复杂的路径规划和控制，通过携带激光束、热熔喷嘴等方式，实现3D打印功能。英国劳斯莱斯（Rolls-Royce）公司研发的机器人SMD技术，正是通过GRASP10机器人高级编程控制软件的SMD模块进行高级路径规划和编程，使机器人实现金属快速沉积成型的一种飞机引擎原型制造技术，该技术使飞机引擎原型的制作时间大大缩短。3D打印机器人在快速成型方面拥有很大的发展潜力。
（二）医疗机器人。随着工业机器人的研究进步，以后的机器人将会在医疗方面的得到广泛的应用。比如在外科手术或者假肢装修手术方面。例如在以后的假肢安装手术当中，可以通过信息处理的方法，将大脑的神经相连接传输信号，实现对假肢的控制；在外科手术当中，微型机器人可以进入人体的血管然后进行血管方面的手术等；医疗康复机器人可对病人进行理疗、中医推拿按摩、特定康复运动训练等。
（三）水下机器人。现在有许多海域人类还没有去探测过，以后我们可以运用更智能化的机器人深入到海底进行科学考察、海底勘探、沉船打捞、海底船舶修理等。例如利用GPS定位和人工智能，机器人可实现对特定位置的海域进行科学考察，自动勘探等作业。可以代替蛙人进行水下探测及打捞等操作。
（四）家用机器人。我们可以设计一个体型较小、配有傳感器、移动方便、编程容易的机器人放在家里，替代我们进行日常的家务劳动。比如扫地、洗衣服、洗碗、做饭、甚至为主人进行按摩放松等工作。日本等国家在这个领域已经研究了多年，并已有一些带有特定功能的家用机器人产品面世和应用。
（五）军用机器人。可以说，现在的军用机器人在一些军事比较发达的国家已经得到了广泛的运用，比如美国。他们的海军和空军对可以移动的消防机器人就十分感兴趣，这些机器人都配备了红外传感系统，在十分危急的关头能够迅速的做出反应。在战场上机器人还可以进行地雷的排除、炮弹的装填等工作。
综上所述，工业机器人的技术含量较高，应用的范围较广，并且还存在继续扩大、扩宽的趋势，它是以先进的技术和科技作为支撑的，对以后我国的工业生产、人民生活和社会发展具有重大的促进作用。曾经有人预测工业机器人产业是继汽车、计算机产业后又出现的一种高新技术产业。随着我国的经济发展和工业的进步，以后工业机器人的运用范围将会越来越大，市场也会越来越广。这给机器人的研究和制造带来了巨大的机遇，但是我国若要在机器人领域得到快速发展，首先国家要加大政策的支持力度，培养和吸引先进人才，使我国工业机器人产业进入快速发展期。
参考文献：
[1]顾震宇.全球工业机器人产业现状与趋势[J].机电一体化，2006，（2）：6-10.
[2]杜志俊.工业机器人的应用及发展趋势[J].机械工程师，2002，（5）：8-10.
作者简介：
朱旭义（1980年5月）性别：男、民族：汉族，籍贯（广东省、揭阳市）、2007年毕业于英国诺丁汉大学，制造工程与管理专业、供职单位：广州道瑞贸易有限公司。