前言
工程机械主要用于道路机械、挖掘机械、桩工机械等大型机械设备的野外作业,一般需要在恶劣的工作环境中工作,要求操作人员长期熟练操作设备。实现工程机械的机电一体化和机器人化,可以减少人员劳动,提高设备生产率。因此,还应加强对工程机械机电一体化和机器人化的研究,以促进相关领域的发展。
1.工程机械机电一体化、机器人化发展现状
随着机电技术和智能技术的发展,工程机械已开始向机电一体化和机器人化方向发展。1991年,国内自动化领域提出了“863计划”,全面开展了工程机械机器人化技术的研究,完成了自动导引车技术和掘进机器人化的开发和研究。“九五”期间,清华大学、徐工集团等单位开始产学研合作,建立了国家工程机械现代综合制造应用工程等研究课题,有效促进了工程机械机电一体化和机器人化发展。近年来,工程机械机电一体化和机器人化已进入实际应用阶段。例如,在危险作业中,目前可以使用无线电遥控器指挥装载机进行作业。通过在推土机上安装GPS,可以完成施工环境和地形坡度的分析,实现工程机械的无人操作控制。在国外,无人自卸车、液压履带式挖掘机等设备也得到了应用,可在公里以下的隧道内进行无人操作施工,利用发动机转速传感器实现机电控制,达到最高的燃油效率。与国外相比,我国引进了大量的工程机械机器人,全面迎来了工程机械机电一体化和机器人发展的时代。早在2013年,中国就购买了36560个工业机器人,赶超日本,成为机器人年购量第一的国家。从工程机械机器人的销售情况来看,我国近十年平均销售额保持了25%的销售增长率。2015年,中国机器人市场需求已达4.5万台,成为世界上最大的市场。
2机电一体化技术在机器人领域的应用
2.1各轴电机运动位置检测
就机器人轴的状态而言,在安装电机和气缸的过程中,对相关的运动精度有严格的要求,安装前需要进行精确的检测和严格的校准,以确保运动精度符合机器人的使用要求。对于电机,伺服电机是一种常见的形式,为了确保电机处于最佳使用状态,其旋转角度主要通过相关编码器进行测试,根据反馈数据调整电机角度,确保其旋转控制标准化,确保电机实际旋转角度符合目标要求,此时机器人电机状态良好,动力源运动精度更真实可靠。
2.2机器人核心部件检测
对于机器人来说,各轴关节臂主要通过核心部件减速,对机器人核心部件的性能提出了更高的要求。在应用机电一体化技术时,要做好核心部件的检测,在机器人各轴减速器的位置安装振动传感器标准化,从而对相关部件的振动进行全面准确的检测。根据获得的检测数据,对机器人的运动进行分析判断,从而合理调整,保持机器人的平稳运动。就减速器位置的实际振动而言,当传感器振动快、幅度大时,可以判断减速器运行的稳定性不足,甚至出现异常情况。因此,有必要检查减速器的位置,做好相关的维护工作,将减速器振动造成的不利影响控制在最小范围内,通过发挥机电一体化技术的应用价值,有效加强机器人的运动控制,保证其终端位置运动的准确性和可靠性。
2.3机器人运动轨迹规划
在全面把握工业生产需求的基础上,合理调整机器人的运动轨迹。在这个过程中,需要明确工控机的具体状态,将其视为上位机的计算机,然后对机器人的运动轨迹进行科学规划,确定目标位置,确定终端,设定目标,准确输入工控机中终端目标的位置和方向,观察机器人各轴的运动状态,分析计算其运动量,确保符合机器人运动学原理,然后在驱动器的支持下,发送机器人各轴驱动电机,使机器人保持良好的运动状态,特别是各轴运动具有同步性和同时性的特点,便于识别机器人终端的位置和方向,确保符合机器人运动目标,加强工业机器人运动精度控制,为工业生产加工提供可靠的服务。以标准码垛机器人MS600为例,在实际应用过程中,要做好运动轨迹的规划,通过给料机构、给料机构和二维搬运机器人的协调配合,完成整个系统的运行,工作效率高。
2.4机器人工作环境管理
在工业生产领域,机器人作为一种先进的加工设备,具有较高的精度。在实际使用过程中,对周围环境也有特殊的要求,在温度和湿度方面有明显的体现。为了更好地发挥工业机器人的应用价值,提高工业生产效率,必须注重机电一体化技术的应用价值,做好机器人的管理和维护,促进其性能优化,保证其使用精度,延长其使用寿命。
工业机器人中机电一体化技术的未来发展趋势
未来,工业机器人将改进工厂生产的感知系统,检测周围设备的进度,检测周围设备是否故障,技术要求很高,需要克服力觉传感器和图像处理等技术困难,需要建立高精度的物理模型来应对生产过程中的不确定性。人工智能是当前的热门研究方向,机电一体化技术也将朝着机器智能的方向发展。机电智能是以逻辑为运行核心的,通过采用不同的思维方式,参照人类的一些行为来升级人工智能。虽然机电一体化在现实生活中的应用不能保证工业机器人的行为与人类一致,但它也足以应对工业生产。现在使用的数字机床有一些智能,有助于生产,未来需要开发其他智能功能,使生产更接近人类的行为。
结束语
我国科技的快速发展也刺激了我国经济的发展。许多领域处于领先地位,工业生产迫切需要升级。工业机器人的出现促进了工业生产的改革。如今,机电一体化已经成功地应用于许多领域,这与我们的生活息息相关。工业机器人将是未来生产的发展趋势,我们也必须重视机电一体化在工业机器人中的应用。我们可以想象,未来全面智能化的生产时代,拥有良好的产品和服务,将带来更好的经济效益。