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浅析人工智能时代工业机器人的发展趋势

2018/7/12 10:57:25      点击:


    [摘要]随着社会需求的不断增加、科学技术的不断进步,工业领域的生产模式也随之不断变化,越来越多的行业、工厂、岗位开始引进工业机器人。工业机器人凭借着高精准、高速度、高强度的工作模式为不少企业提高了工厂的产量、保障了产品的质量。工业机器人应用于现代制造业已是大势所趋。通对过工业机器人及其特点的详细阐述,探析人工智能时代工业机器人的发展趋势,以供参考。

    [关键词]人工智能;工业机器人;性能;技术发展

    正文:摘自科技经济导刊杂志,知网收录。

    [abstract] with the increasing of social demand and the progress of science and technology, in the field of industrial production mode is changing, more and more industries and factories and jobs to introduce industrial robots. With high precision, high speed and high strength working mode, industrial robots have improved the output and quality of many enterprises. The application of industrial robots to modern manufacturing has been an irresistible trend. Through the detailed description of industrial robots and their characteristics, the development trend of industrial robots in the era of artificial intelligence is analyzed for reference.
    [key words] artificial intelligence; Industrial robots; Performance; Technology development
    工业机器人是21世纪最具代表性的现代制造业装备。随着人工智能技术、互联网技术、大数据技术的不断发展,融合各大技术后的工业机器人产品的性能大大提升,在原有优点的基础上不但易于操作、便于修理,而且精准度更高、应用范围更广,且产品成本不断降低。1954年,戴沃尔第一个提出了“工业机器人”的概念,目前这一概念主要指应用于工业领域的机器人。工业机器人现阶段主要从事焊接、组装、搬运、产品检测等工作。同人力相比具有高效率、高质量、持久性的优势。拥有主体、驱动以及控制三个控制系统的工业机器人主要分为两类:一类是模仿人类手、手臂的工业机器人机械手;另一类是仿生、智能,具有多能力、多自由度的机器人。现阶段,工业机器人机械手凭借着单机价格较低、易维修维护、高效率等特点成为各大制造业工厂首选。人工智能时代工业机器人的发展趋势主要表现为以下几方面。
    1工业机器人的性能不断提高
    近年来,越来越多的搬运机器人、焊接机器人、清洁机器人、真空机器人等工业机器人走进工厂,提高了工厂自动化程度。目前这类工业机器人的单机价格虽然在不断降低,但性能却是在不断提高。以工业机器人机械手为例,机械手主要指通过模仿人类手和手臂的基本功能从而实现抓取、搬运等工作的自动操作装置。目前,全球范围内工业、制造业等行业的包装、安装工作多由工业机器人机械手完成。高重复性是这类工作的主要特点。因此,在有限时间内尽可能快、准地完成重复动作是工业机器人机械手的发展优势,也是工业机器人机械手未来发展方向。随着人工智能技术、互联网技术的不断发展,工业机器人的控制系统、故障诊断与安全维护系统、动力学及仿真、模式化程序设计等技术也在不断提高,工业机器人机械手的各项性能也不断提高,高速、高精、高准、便于操作、便于维修等特点使得工业机器人更加可靠、通用。
    2工业机器人正朝着仿生性、生物性方向不断发展
    一些工业生产环境对人类身体健康有害或人们根本无法处于某一工作环境之中成为了工业机器人走进工厂的又一原因。如半导体工业中真空腹室内传输晶圆这一工作过程便是人类难以完成的,真空机器人“走进”半导体工业工厂也是半导体工业发展的必然。此外,水下作业、复杂或障碍环境作业也是工业机器人需要面对的工作环境,在复杂环境下无阻运动的蛇形机器人、能够水下作业的仿生鱼机器人等工业机器人都在研发改进,目前,蛇形机器人已经取得了较好的研究进展,仿生性、生物性成为的工业机器人的一大发展方向。
    3工业机器人控制系统不断改进
    工业机器人控制系统是机器人的核心组成部分,记忆功能、示教功能、与外围设备联系功能及坐标设置功能是工业机器人控制系统的四大基本功能。随着计算机技术的不断提高,工业机器人的控制系统也在不断的改进。目前,工业机器人控制系统的改进成果主要有三个方面,一是工业机器人控制器由专用型封闭式控制器改为开放式控制器,即借助计算机使工业机器人的控制系统更加统一化、标准化、网络化。这一改进使得工业机器人使用者只需具备简单的机器人知识便可以操控工业机器人进行工作,且当该工业机器人的工作环境发生变化时,相关工作者使用较短的时间和较少的金钱投入便可以为该工业机器人更改功能模块,使工业机器人易于操作、易于维修。
    4工业机器人多传感器融合配置技术逐渐成熟
    在人工智能时代,智能化是工业机器人的主要发展方向之一。如何让工业机器人机械手“进化”为“有眼睛”、“有耳朵”、“有双脚”、“有神经”的智能工业机器人十分重要。经过国内外相关领域科研人员的共同努力,传感器成为智能工业机器人的重要组成部分。视觉传感器、三维视觉传感器、力觉传感器、触觉传感器等传感器成为了智能工业机器人的“眼耳手鼻眼”。以用于电弧焊接的工业机器人为例,多传感器融合配置的电弧焊接工业机器人有移动焊接机器人,该工业机器人具备电弧传感器、视觉传感器、机械传感器等其他传感器。利用视觉传感器,移动电焊机器人界借助激光视觉扫描可以获知实时的焊炬、坡口信息差,从而准确地进行电弧焊接作业。如今,远距离遥控操作机器人是多种传感器融合配置技术成熟的一大标志之一,多传感器融合配置技术在工业机器人产品中已经开始广泛使用并不断改进、成熟。综上所述,工业机器人技术是多项科技融合发展的产物,自其诞生以来便在世界工业领域取得了较好的成绩,如成本逐渐降低但性能不断提高、仿生工业机器人发展速度较快且投入使用、控制系统不断升级改进、多传感器融合配置技术不断成熟使得工业机器人更加智能。相信随着各项技术不断成熟,工业机器人在人工智能时代定能创造更大的价值。
    【参考文献】
    [1]荣伟.工业机器人及智能制造发展现状和发展趋势[J].时代农机,2017(10).
    [2]黄伟.工业机器人技术的应用及发展[J].中国新技术新产品,2018(1):21-22.

    [3]任志刚.工业机器人的发展现状及发展趋势[J].装备制造技术,2015(3):166-168.

    本刊收录文章参考:时空大数据管理应用系统发展札记

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