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隨著人類經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)也在不斷更新。在實際應(yīng)用中，該技術(shù)具有高效率、節(jié)約原材料的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在，它已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一部分。一些外國專家認(rèn)為，機(jī)器人將成為繼汽車、電腦后，又一個重大的高科技行業(yè)。

1工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展概況

1.1國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況

工業(yè)機(jī)器最早起源于汽車制造。美國的汽車制造商在19世紀(jì)60年代就已將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于生產(chǎn)過程中。同時，它也標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人正式投入到了人類的生產(chǎn)生活中，成為了機(jī)器人發(fā)展史上的一個里程碑。在很長一段時間內(nèi)，美國通過不斷地改進(jìn)和完善，成為了世界上最先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)國家，奠定了工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的領(lǐng)先地位，為美國工業(yè)強(qiáng)國奠定了堅實的基礎(chǔ)。從20世紀(jì)80年代開始，日本、俄羅斯等西方發(fā)達(dá)國家的工業(yè)機(jī)器人的研究也有了長足的發(fā)展，許多工業(yè)機(jī)器人在一些方面已經(jīng)達(dá)到了美國的水準(zhǔn)，這也推動了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。

1.2國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況

工業(yè)機(jī)器人在降低生產(chǎn)成本、減輕勞動強(qiáng)度、提高安全等方面具有明顯的優(yōu)勢。我國是全球最大的工業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)國，對工業(yè)機(jī)器人的需求與市場拓展有著越來越迫切的需求。20世紀(jì)70年代，我國一直致力于工業(yè)機(jī)器人的研究與應(yīng)用，以求占有一席之地[1]。在七個五年規(guī)劃中，我們把重點(diǎn)放在了電子、智能、機(jī)械、基礎(chǔ)元器件、工業(yè)機(jī)器人等方面，探索出一條符合中國特點(diǎn)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展新道路。90年代，我國的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)逐漸步入了生產(chǎn)和使用的階段。自21世紀(jì)起，我國工業(yè)機(jī)器人的需求量迅速增加，年均增長15％。20％，主要用于汽車裝配，包括焊接、檢測、裝配、搬運(yùn)、打磨、拋光等。在技術(shù)上，我們的機(jī)器人和美國、日本還有很大的差距，但在某些方面，我們已經(jīng)超過了他們。尤其是我國在量子技術(shù)研究和應(yīng)用方面，已經(jīng)形成了較為完善的技術(shù)體系，在目前的工業(yè)機(jī)器人研究中處于領(lǐng)先地位。

2人工智能時代工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)分析

工業(yè)機(jī)器人是具有存儲器和執(zhí)行器的機(jī)械臂，它具有記憶與執(zhí)行功能，能夠完成復(fù)雜的人的工作，在某種程度上取代了人工。而工業(yè)機(jī)器人由于其技術(shù)的復(fù)雜性，能夠?qū)崿F(xiàn)高強(qiáng)度、高精度的工作。

2.1高精度減速機(jī)技術(shù)

高精密減速器是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵部件，且高精密減速器則是降低工業(yè)機(jī)器人速度的重要手段。工業(yè)機(jī)器人的動力來源是由伺服馬達(dá)驅(qū)動，其轉(zhuǎn)速可以由其自行調(diào)節(jié)，但要使工業(yè)機(jī)器人達(dá)到高加工精度，則必須采用高精度減速裝置。在生產(chǎn)過程中，工業(yè)機(jī)器人必須進(jìn)行反復(fù)的操作，以此實現(xiàn)同一工作乜]。采用高精度減速裝置進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的操作，既能確保操作的準(zhǔn)確性，又能確保加工質(zhì)量。另外，工業(yè)機(jī)器人還有一個功能，那就是它可以讓伺服電機(jī)以合適的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)⑥D(zhuǎn)速降到工業(yè)機(jī)器人所需要的速度，從而保證輸出力矩。

2.2電機(jī)和高精度伺服驅(qū)動器技術(shù)

在工業(yè)機(jī)器人的控制中，電機(jī)及高精密伺服驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用是十分關(guān)鍵的。利用該技術(shù)可以加強(qiáng)對電力系統(tǒng)的控制，重點(diǎn)是瞬間電力和概功率輸出。首先，采用快速響應(yīng)伺服技術(shù)，能有效地控制轉(zhuǎn)速，適當(dāng)應(yīng)用干擾觀測與前饋補(bǔ)償。具體來說，就是建立一個閉環(huán)優(yōu)化的內(nèi)部預(yù)測模型。其次，還必須充分利用工業(yè)機(jī)器人的識別能力，并通過對各個參數(shù)進(jìn)行在線優(yōu)化，實現(xiàn)準(zhǔn)確的參數(shù)判斷。而在此過程中，加強(qiáng)參數(shù)的智能化控制也非常關(guān)鍵，要根據(jù)具體情況對參數(shù)進(jìn)行合理的處理。

3人工智能時代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢

在人工智能技術(shù)的發(fā)展下，工業(yè)機(jī)器人在不同技術(shù)的結(jié)合下，得到了一個全新的優(yōu)化。它既保留了工業(yè)機(jī)器人的高精度和廣泛的應(yīng)用范圍，又克服了其操作復(fù)雜、成本高的缺陷，使其在人工智能時代得到了進(jìn)一步的發(fā)展。在未來的人工智能時代，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向是：

3.1工業(yè)機(jī)器人整體性能增強(qiáng)，適用范圍更廣

近年來，隨著科技的飛速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的種類也逐漸增多，例如搬運(yùn)機(jī)器人、清潔機(jī)器人等[3]。更關(guān)鍵的是，盡管機(jī)器人的個體數(shù)量越來越少，但其性能也在不斷提高，能夠進(jìn)行高強(qiáng)度的工作。比如，工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂可以模仿人類的手臂來進(jìn)行操作，在自動化設(shè)備的控制下，高效實現(xiàn)重復(fù)的工作。機(jī)器人的工作將被應(yīng)用到很多方面，包括包裝和安裝。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的機(jī)械臂的性能可以得到進(jìn)一步的改善，以達(dá)到更高的效率和更高的精度。在人工智能時代，將智能技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)機(jī)器人上，既能提升其綜合性能，又能為擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。

3.2工業(yè)機(jī)器人朝生物性和仿生性方向發(fā)展

在工作中，由于人體自身的特殊性，往往難以實現(xiàn)其工作目標(biāo)，所以其生物特性和仿生特性顯得尤為重要。由于工業(yè)機(jī)器人具有的生物特性和仿生特性，能為人類提供一些不可能實現(xiàn)的任務(wù)。就拿半導(dǎo)體來說，有一種需要真空中完成的工作，這就促進(jìn)了真空機(jī)器人的誕生。另一方面，由于其具有生物特性和仿生特性，能夠取代人在危險的工作環(huán)境中工作，從而保障員工的人身安全。例如，在嚴(yán)酷的工作條件下，能夠在沒有阻礙的情況下工作的蛇型工業(yè)機(jī)器人，就能幫助人類完成任務(wù)。在工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的進(jìn)程中，隨著其技術(shù)的發(fā)展，其生物、仿生能力將會得到增強(qiáng)，并將代替人類更好地完成各項工作。

3.3工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)不斷完善

工業(yè)機(jī)器人的核心是它的控制系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人的主要作用是：存儲、定位等功能，隨著科技的進(jìn)步，這些功能會得到進(jìn)一步的優(yōu)化，使之更加完善。在工業(yè)機(jī)器人控制體系的發(fā)展中，最重要的改變是從封閉到開放。由于該控制系統(tǒng)具有可擴(kuò)展陛，可以方便進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的操作，節(jié)省了大量的人力資源。同時，工業(yè)機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)也越來越明顯，并逐漸向規(guī)范化、統(tǒng)一化方向發(fā)展。隨著人工智能的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向也將是對其控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，從而徹底解決其操作門檻過高的問題。

3.4工業(yè)機(jī)器人融合配置技術(shù)不斷完善

隨著人工智能的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人必然會朝著智能化方向發(fā)展，而最大的問題就是對人的模擬。基于此，工業(yè)機(jī)器人的融合配置技術(shù)是一個非常重要的問題。集成傳感器與組態(tài)技術(shù)，加速了工業(yè)機(jī)器人的智能化。以電弧焊接為例，采用多傳感器的集成方式，將視覺傳感器和機(jī)器傳感器結(jié)合起來，使各種傳感器互相協(xié)作，以確保作業(yè)的準(zhǔn)確性[4]。多傳感器集成配置技術(shù)是實現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人智能化的一個新階段。而在人工智能時代，工業(yè)機(jī)器人也將在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)其集成配置技術(shù)。

4結(jié)語

作為多項技術(shù)的結(jié)合，工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在人工智能時代，它的發(fā)展前景更加廣闊。工業(yè)機(jī)器人在人工智能時代的發(fā)展將會帶來巨大的社會效益，因此無論是國家還是企業(yè)，應(yīng)積極利用人工智能技術(shù)進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)，從而推動社會的發(fā)展。