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工业机器人自动化控制技术研究

一、绪论

现代工业领域普遍采用工业机器人进行生产加工、物流搬运等

重复性和高强度的工作。如何提高工业机器人的控制精度和工作

效率成为了当前工业机器人自动化控制技术的研究热点。本文将

重点介绍工业机器人的自动化控制技术及其应用。

二、工业机器人自动化控制技术

1.控制系统

工业机器人的控制系统包括电气控制系统和计算机控制系统。

其中电气控制系统通过程序控制实现电机、传动机构、执行机构

等部件的运动控制，而计算机控制系统则通过编程控制实现工业

机器人的精确运动和复杂操作。

2.机器人运动控制

机器人运动控制的主要目的是控制机器人的位姿、速度和运动

轨迹。工业机器人运动控制采用数控技术，即通过对三（或更多）

维坐标系的控制实现机器人的动作目标，包括位置、角度等。

3.传感器

工业机器人的传感器主要用于让机器人感知周围环境，如识别

工件的位置、摆放姿态、形状、颜色等，以及控制机器人执行的

力度等。

4.笛卡尔示教

笛卡尔示教是指通过手持控制器或者外部界面向机器人输入目

标位置等信息，机器人在输入后执行对应动作。它是一种比编程

更加便捷的机器人控制方式，适用于重复性复杂的小批量生产线。

5.自主规划和控制

自主规划和控制是指机器人在不需要外部指令的情况下，通过

自我学习、自我诊断、自我校正等实现自主决策，完成具体任务。

6.微机电系统技术

微机电系统技术是指将传感器、执行机构等组件集成在一块芯

片中，将机器人的体积、重量都大大降低。这种技术不仅增强了

机器人的灵敏度、稳定性和快速反应能力，减小了体积，也降低

了成本。

三、工业机器人自动化控制技术应用

1.汽车制造

汽车工业是工业机器人应用最为广泛的领域之一。工业机器人

应用于汽车车身焊接、涂漆、装配等工序中，提高了生产效率，

缩短了生产周期。

2.电子制造

在电子制造领域中，工业机器人主要应用于半导体制造、电子

零部件生产等环节中。工业机器人运用成本较低、精度高、速度

快的特点，提高了生产效率和质量，降低了生产成本。

3.医药制造

医药制造是工业机器人的另一个重要应用领域，工业机器人可

用于药品包装、装瓶、分装、灌装以及药物制剂等生产工作。

4.食品加工

在食品加工领域中，工业机器人主要应用于食品包装、分拣、

搬运等操作中。工业机器人的应用不仅提高了生产效率，还能够

降低生产成本，并增强食品生产的卫生安全。

5.物流仓储

工业机器人在物流仓储领域中，可实现各类物品的快速、自动

化搬运、装卸、堆垛等一系列操作，提高物流效率、减少劳动力

的浪费，为物流行业的发展贡献了巨大的力量。

四、结论

工业机器人的自动化控制技术的研究始于上世纪50年代，至

今已经为各个工业领域带来了深远的影响。控制系统、机器人运

动控制、传感器、笛卡尔示教、自主规划和控制、微机电系统技

术等一系列技术的成熟与应用促进了机器人日益广泛的应用，如

汽车制造、电子制造、医药制造、食品加工、物流仓储等等，都

大大提高了工业生产效率和质量，同时降低了生产成本，具有重

要的促进作用。