机电一体化技术在工业机器人中的应用研究

机电一体化技术在工业机器人中的应用研究

马建国

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摘要：由于人工智能化、物联网等新技术的发展，机电一体化技术慢慢成为处理传统工业设备人问题的新方式。这种技术通过将设备控制系统与电气设备控制系统开展集成化，实现对设备人运动运动轨迹、速率、部位等主要参数的实时监管和调节，进而提升了设备人的灵活性和融入性。同时，该机械电子一体化技术还能够降低设备人的常见故障率和检修时长，提高生产效率和质量。因而，本研究所要讨论的是如何将机电一体化技术应用到工业设备人中，以期能够更好地满足现代制造企业的需求。

关键词：工业机器人；机电一体化；技术

引言

由工信部、国家发改委等部门联合印发的《“十四五”智能制造发展规划》，首次明确了工业机器人在现代机械制造业中的重要地位。同时，机电一体化技术是实现了电子技术、机械技术、信息技术和控制技术等多种高新技术的产物，是一门新兴的综合性技术学科，逐渐得到了社会各界关注并成为助推现代工业化生产与经济发展的高新技术。工业机器人属于机电设备一体化技术的典型装备，该装备能借助操作中各运动构件的运动来实现手部作业的动作功能，并逐渐融入到社会制造加工各行业中。基于此，本文研究了机电一体化技术在工业机器人领域的应用要点。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术是以大经营规模集成化电源电路和微电子技术高度发展的综合性技术，其理论基础包含了系统论、信息论、控制论等。由于科学技术的持续发展，机电一体化的定义也随着扩展，包含了生产过程、机电产品两个层面的机电一体化。发展机电一体化必须明确其核心技术，如机械技术、传感器与检验技术、伺服推动技术、信息处理技术等。机电一体化具有的主要特点有三点：第一，结构的最提升。机电一体化技术从宏观的视角考虑，将机械技术和电子技术科学组成渗入，保证全部系统的结构最提升。第二，系统控制的智能化化。在智能化化控制下能及时处理常见故障问题，实现对系统的及时保护。第三，操作特性柔性化。由于计算机软件技术的导进，能将机电一体化系统各传动系统机构的姿势通过事先程序由电子系统进行协调和控制。新阶段，由于机械、电子、电子光学、计算机等多课程技术的发展，机电一体化技术也得到了显著的发展与进步，慢慢朝着数字化、网络化、集成化化、绿色化的方向发展。

2机电一体化技术的发展现状

目前，我国GB/T20268-2012《机电集成技术》标准的发布标志着我国机电一体化技术进入了规范化阶段。随着物联网技术的快速发展以及人工智能技术的普及应用，机电一体化技术也在不断地拓展和发展。例如，基于云计算平台的数据采集和分析技术已经成为了机电一体化技术的重要组成部分；智能控制系统则为机械设备实现了更加高效、精准的操作，提高了生产效率；同时，在自动化领域也有着广泛的应用前景。然而，与此同时，机电一体化技术仍然面临着一些挑战和问题。由于涉及到多个领域的知识和技能，因此需要跨学科的研究团队进行合作和协作。对某些特殊需求的机器，传统的机电一体化技术可能难以满足其要求。还需要解决如何实现不同系统的数据共享等问题。

3机电一体化技术在工业机器人中的应用

3.1工业机器人的组成及工作原理

工业机器人是现代制造业的重要组成部分，其主要作用是在生产过程中代替人类完成一些危险、烦琐或重复的工作。工业机器人具有高效率、高精度和低成本的特点，因此被广泛地应用于各个领域。其中，机电一体化技术是一种重要的发展方向。工业机器人的基本构成包括控制器、驱动系统、传感器、执行机构以及外部环境感知装置等部分。其中，控制器作为核心部件，负责对整个系统的协调和控制。驱动系统则是将机械运动转化为电机转动矩的过程。传感器则用于获取外界的信息，如温度、压力等。执行机构则是实现机械动作的部分。外部环境感知装置则是对外部环境进行感知和反馈的作用。在实际操作中，工业机器人需要具备一定的智能化能力来适应不同的任务需求，这可以通过机器学习算法或者深度神经网络等方式实现。同时，为了提高工业机器人的效率和可靠性，还需要对其进行维护保养和升级改造。总之，工业机器人的发展离不开机电一体化技术的支持和发展。

3.2应用于工业机器人轴电机位置检测

工业设备人的制造阶段就需要严格控制好其运动精度，从根本原因上保障设备人旋转轴精度。在工业设备人设计组装时，就需要严格遵循所设置的有关主要参数和要求，及时校对主要参数指标值，保证组装后各轴能合乎工业设备人应用的要求。工业设备人工作时的主要驱动力是电机，为了保证能充分发挥出设备人的最大特性，就需要检验该电机的特性是不是达标。伺服电机是工业设备人中最基础的电机种类，常被称作是工业设备人的“心血管”。伺服电机在全自动设备中被作为实行元器件的微特电机，其作用是将电子信号转变为转轴的角偏移或角速率。机电一体化技术可用以对设备人轴电机部位的检验，且该技术具有检验精确性比较高的特点。比如对某工业设备人的伺服电机意见反馈部位开展检验时，就可充分发挥出机电一体化技术的作用。实际检验中要分析同心组装编码器，若编码器归属于1024或2500线的增量型编码器，那样该伺服电机一圈是4096或10000个单脉冲。技术工作人员可通过直接观查推动器的编码器外置意见反馈主要参数来对设备人轴电机部位开展检验，需要留意，应用该技术方式时要提早清零设备人起始部位的单脉冲计数。通过应用机电一体化技术来检验工业设备人的轴电机部位，不但能实现对设备人生产活动的实时观查，还能对设备人运动运动轨迹开展升级与矫正，进而及时发现错误，避开常见故障风险，保障工业设备人的正常运作。

3.3工业机器人的运动分析

工业机器人的运动分析是实现机械臂和手部动作的关键环节。在实际生产过程中，机器人需要进行各种复杂的操作，如装配、焊接、喷涂，等等。这些操作都需要机器人能够准确地控制其关节的位置与速度，以达到最佳的工作效果。主要包括以下几个方面：①对机器人的结构进行详细设计和建模。②对机器人的运动学原理进行深入研究和理解。③对机器人的运动轨迹进行规划和优化。通过以上三个方面的综合考虑，可以确保机器人的运动精度和稳定性得到最大限度的提高。此外，还需要考虑到多种因素的影响。例如，机器人的环境条件、工作负载等因素都会影响到机器人的运动性能。为了更好地满足生产需求，需要对机器人的运动规律进行精细化设计和调试。

4结束语

综上所述，立足于现代工业视域分析，需要确保工业机器人机械零部件和传动系统有较高的精度，且机器人制造装配过程科学合理，精度保持的性能较为优越。将机电一体化技术应用于工业机器人中，主要可围绕机器人轴电机位置检测、机器人核心部位测量、机器人运动轨迹规划、机器人工作环境管理、机器人智能研发制造等方面。强化机电一体化技术的应用能有效提升工业机器人的精度和可靠性，最大程度地发挥出机器人的使用价值，创新工业生产模式，其有较为广阔的应用前景。

参考文献

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