工业机器人的应用现状及发展趋势【论文】.pdfVIP

工业机器人的应用现状及发展趋势

文章摘要：工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、

提高生产效率、促进生产制造柔性化、增强企业核心竞争力

等诸多方面具有举足轻重的地位，工业机器人必将成为我国

制造业升级的重要依据力量，因此，研究工业机器人产业的

技术和产业情况具有重要的研究意义，需要引起我们的重

视。本文对工业机器人的应用现状及发展趋势进行了探讨。

关键词：工业机器人；应用现状；发展趋势

1工业机器人技术的应用现状

1.1焊接机器人

焊接机器人适用于机电设备整机及零部件的点焊作业，

其优点包括：稳定和提高焊接质量，保证其均一性；提高生

产率，一天可24小时连续生产；改善工人劳动条件，可在

有害环境下长期工作；降低对工人操作技术的要求；缩短产

品改型换代的周期，减少相应的投资设备；可实现批量产品

焊接自动化；节省地面空间。

1.2自动化装配线机器人

自动化装配线机器人主要包括旋转关节型、直角坐标型

和平面关节型，如马丁路德公司在对摩托车发动机进行装配

线时，则使用了自动化装配线机器人进行操作，从而确保了

连杆、活塞以及缸体等部件的自动化装配，在提高了装配工

作效率的基础上，进一步利用视觉系统技术，确保零部件装

配的精准性，并使用力控软件实现对人类触觉的模仿，确保

零件推动力度的合理性，以免对工件产生损伤。其中，垂直

多关节型自动化装配机器人共包括6个自由度，其可以于

空间上的任意一点摆放处任意姿势，且操作较为简便。同时，

自动化装配线机器人还包括双臂机器人，相较于传统的单臂

机器人，其可以完成更为复杂的装配线工作。

1.3搬运机器人

搬运机器人是在移动机器人的基础上，由计算机负责控

制，具有移动、搬运、多传感器控制以及网络交互等主要功

能，并被广泛应用于我国的各个领域当中。目前，常见的搬

运机器人多为串联机器人，包括六轴和四轴两种类型，六轴

机器人主要负责重物的搬运，但其速度却相对较慢。四轴机

器人虽然轴数较少，无法搬运重量过大的物件，但其运动速

度却相对较快，可以应用于快速包装环节。

1.4缝纫机器人

缝纫机器人是应用于服装生产行业中的工业机器人类

型，服装产业作为一种传统的劳动密集型产业。缝纫机器人

的涉及目标是可以在针下精准地实现布料的移动，并可以在

没有人力的干预下实现对服装的制造和生产。

1.5喷洒机器人

在工业上需要对产品的外表面进行美化和加设保护层，

喷洒机器人就能发挥最大的作用，保证喷海材料表面均匀光

滑，在工作效率上面也有极大的优势，能减少操作工人由于

喷漆材料带来的危害，也让操作环境得到改善，美化生产车

间。

1.6工业机器人在自主导航中的应用研究

在最近几年当中工业机器人在自主导航中的应用是工

业机器人的一个重要应用热点，也是智能化技术发展的结

果。在工业生产当中原材料的运输往往都遵循特定的程序，

因此，只需要为工业机器人设定好既定程序，工业机器人就

可以根据实际情况自动导航进行生产资料以及相关产品的

运输，从而提高生产效率。其次，工业机器人在自动导航方

面的功能也被应用于无人驾驶方面，随着工业机器人智能化

程度的进一步提升，其在自动驾驶方面显示出更大的优越

性。

2工业机器人的发展趋势

2.1提高智能化水平

随着工业机器人应用领域的不断扩展，对于实现智能化

的数学描述和优化算法要求越来越高。通过充分利用嵌入式

控制系统，实现创新交互式生产技术的联网，使智能机器人、

机器设备与人之间相互合作，提高生产过程的智能性。随着

人工智能技术的不断发展，未来机器人控制系统将以人工智

能技术为基础，应用传感器融合、虚拟现实与人机交互等技

术，实现“人机共融”。

2.2加强柔性制造能力

当前，工业机器人被应用到柔性制造系统中，代替人工

进行简单重复性的劳动，但尚不能根据制造任务或生产环境

迅速调整来做尽快调整以满足生产要求。提高工业机器人的

易用性，在通用平台下，能够满足多种需求的模块化机器人

在未来将被大规模应用。

2.3提升工业机器人的性能和精度

虽然工业机器人技术逐步成熟，但现场使用的可靠性和

稳定性还需提高。通过研究应用传感技术、虚拟现实技术及

视觉伺服控制技术等，进一步提高工业机器人的位置、速度、

精度及稳定性。通过以复合材料为代