工业机器人的关键技术发展与应用

2023.08.07

左培良梁春光黄雷

摘要：经济化进程的实际发展中，国内工业的发展逐渐实现转型，工业自动化的水平不断提升，先进的设备以及技术的应用逐渐变得广泛，工业机器人在国内工业生产中是非常关键是设备，作为典型的高科技产品，工业机器人的发展水平体现出国家工业的整体水平，也关系到国家工业的整体发展。

关键词：工业机器人；关键技术发展；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.035

0 前言

本世纪以来国内的老龄化速度不断加快，劳动力成本不断提升，制造业无法继续依赖人口红利，这种局面下周边国家的制造业不断发展，包括越南以及印度等国制造业的迅速发展，让国内工业人力成本不再具备明显的优势，这种局面下国内工业需要实现快速的转型，保持制造业的发展优势地位，如今来看制造业的实际发展面临诸多的机遇和挑战，工业机器人在制造业升级转型中是重要的力量，加强对工业机器人的研发以及应用，是国内制造业的主要发展方向。

1 工业机器人的关键技术发展趋势

1.1 新材料技术

工业机器人的诸多部件需要具备极强的耐磨性，高刚性也是工业机器人材质要具备的特点，这样工业机器人的操作才会保持足够的精度和质量，工业机器人的制造材料要面临着极高的要求，尤其是材料化学元、金相组织等方面的控制。新材料技术在工业机器人的实际发展中是重要的技术发展方向。也是提升工业机器人整体生产水平的一种途径[1]。

1.2 人工智能技术

智能化以及拟人化作业也是现阶段工业机器人的主要发展方向，让工业机器人满足生产流水线的实际生产需要。如今来看人工智能是先进科技的代表，开发和拓展人的智能，是一种非常重要的技术领域。如今来看人工智能在诸多的领域得到了应用[2]。但是整体上科学家还是没有对人脑运行的具体机制全面掌握，所以人工智能在不断完善以及更新中，在工业机器人中也是可以逐渐实现更高水平的应用，如今还无法设计出具备人一样高智能的产品以及工业机器人。

1.3 新型伺服器技术

伺服器是制造工业机器人的重要技术，可以结合变化的对象物体，对工业机器人进行精准的控制，进行下一步骤的动作，伺服器的性能高低对工业机器人的整体质量是有决定性作用的。

1.4 新型减速器技术

工业机器人的精度以及速度是一直以来重要的发展方面，也是对工业机器人整体性能进行评价的主要指标。工业机器人的高响应速度、高精度以及高稳定性是主要的技术发展方向，如今减速器已经无法满足工业机器人的实际发展。对新减速度技术展开研发以及应用是一种趋势[3]。

2 工业机器人的应用现状分析

2.1 焊接工业机器人

在工业焊接生产中，会造成一些有毒烟气以及辐射，这些是对人体有一定危害的，所以大型工厂逐渐用焊接工业机器人来取代人工的焊接模式。主要的原理就是在焊接工业机器人的法兰安装好焊枪或者焊钳，让工业机器人具备焊接的能力，这种工业机器人主要是在机电设备零件或者整机电焊会进行使用，优点就是焊接的质量更加稳定，保证了焊接的均一性，让焊接的生产率有所提升。另外是这种工业机器人可以实现二十四小时的连续焊接操作，让工人的劳动得到了改善，避免了工人在有害的环境下进行长期作业，减低了人工操作的技术要求。

2.2 装配工业机器人

这种工业机器人是最常见的一种，在现代化工厂中最常用的生产模式就是流水线作业，对速度以及精度有着极高的要求。以往在流水线作业中是使用人工操作，在工作质量以及效率上逐渐满足不了实际的生产需求，这种局面下可以使用装配工业机器人，用来进行流水线作业的产品组装，并且一次投资后可以进行多年的使用，让人力成本得到有效的节约，也让生产效率实现全面的提升。

2.3 搬运机器人

以往在工业生产中搬运工作也是依赖人工，或者是借助叉车以及吊机进行搬运。搬运工业机器人是一种重负荷机器人，搬运的速度快，并且也可以保持二十四小时的连续作业。搬运是如今工业自动化中一个比较重要的发展方向，工业机器人在搬运作业中的作用是很大的，在负载方面也有不错的性能，可以成为促进搬运速度提升的重要手段。

2.4 材料加工工业机器人

这种工业机器人有着诸多的功能，比如切割、抛光等，同时这种工业机器人适合对诸多的材料进行加工，比如铜铁等金属材料、木材以及玻璃钢等。工业加工是非常复杂的过程，材料加工涉及到的工作步骤是多样化的，工业机器人在其中可以提升加工的准确性以及整体效率，有效减少了在材料加工的人工操作中诸多质量问题，也让工业机器人的类型非常广泛，在工业生产中的应用逐渐普及。

2.5 喷涂工业机器人

喷涂工业机器人可以进行全方位的喷涂，或者是喷涂机器人。可以制作企业提供完整的自动化喷涂结合方案，这种工业机器人的优势是领会性比较强，借助工业机器人的视觉减少错误，并且高速性能非常好，系统的运行时间超长。因此噴涂工业机器人在如今工业领域是使用比较广泛的，喷涂作业本就是工业生产中必不可少的一部分，工业机器人来执行喷涂作业，可以让喷涂的质量得到一定程度上的提升，并且工业机器人的喷涂方式更加精准和细致。

3 结论

总之，工业机器人是如今工业自动化的一种生产趋势，自动化手段会逐渐取代人工操作，而工业机器人是其中的代表性技术，如今随着人工智能以及信息技术的不断更新，工业机器人还会得到进一步的发展，工业机器人作业的过程会更加科学和高效。

参考文献：

[1]朱宏兴，王柏森，李远航等.基于SolidWorks的机械式工业机器人末端执行装置的设计与实现[J/OL].河南科技，2018（14）：1-2.

[2]杨晓锋.智能制造是否有助于提升制造业平均工资？——基于2001～2016年17省工业机器人数据研究[J].经济体制改革，2018（06）：

169-176.

[3]朱洪雷，刘军锋，程铠镔等.基于ABB IRB120机器人的保温杯自动化装配检测平台设计与仿真[J].机电信息，2018（33）：139+141.

作者简介：左培良（1984-），男，四川绵阳人，硕士，助教，主要研究方向：智能制造、工业机器人、精密定位控制。