前言：机器人技术具有一定的综合性，其包括了各个领域的知识，比如仿生技术、计算机技术、自动传感技术、自动控制技术、自动定位技术等等。目前，我国工业机器人技术已经得到了一定的突破，普遍被应用在自动化控制领域中，而且在不断拓展应用范围。其不但可以长时间开展重复劳动，还能代替人类开展很多复杂和危险的操作，适应不同的环境。所以也满足了生产方面的需求，创造了更多经济效益。

一、工业机器人的功能及特点

    （一）概念

工业机器人属于一种先进自动化机械设备，其主要面向工业领域，具有多元化的功能、系统。需要借助计算机技术来对人脑进行模拟，依靠自身的动力与控制能力，来自动执行各项操作。不但能接受人的指挥，更能根据预先编排的程序来运行。在现代社会，将工业机器人应用在化工、食品、医药、汽车等领域的设计和生产中，能全面实现工业生产的自动化、智能化、数字化目标，提高工作的总体效率^[1]。

（二）功能

工业机器人的功能逐渐趋于多元化，其中最基础的功能是自动化控制、示教再现。可对操作进行调整，促使机器人控制器的位置和速度得到优化，将操作的信息和数据，反馈给计算机系统。其中的记忆系统也能对信息进行备份，促使机器人快速接收到信息，根据之前的内容来完成指令。比如在汽车制造过程中，普遍使用工业机器人来对汽车元件、塑料、座椅、变速箱、发动机等进行生产。而且工业机器人逐渐被应用到了其他领域，替代人们开展各种复杂、危险的操作，解决各种安全问题，提高生产的速度。总的来说，工业机器人的通信系统包括两个等级，一个等级是网络通信技术、串行通信技术，可促使机器人控制器和计算机进行连接。另一个等级则是通过工业现场总线通信技术，连接机器人和各种设备。其中有着I/O通信技术，能与设备、计算机进行连接。其通信模式如下：

             表1：工业机器人的通信模式

目前，工业生产中已经开始大量使用机器人，力求达到自动化、效率化的生产效果，而且能对工业制造的效率进行提升，实现传统产业和高科技产业之间的融合。通过各种不同的信息技术、互联网技术，对不同的设备进行连接。随着工业机器人技术的不断发展，其功能也会越来越多元化。

（三）特点

     为了提高工业生产的质量和效率，工业机器人应运而生，其操作需要通过各种机器装置和机械手来进行。第一个特点是可调整性，可根据实际情况来进行操控和调整。可根据各种坐标，来掌握工业机器人运行的情况，使其快速完成手足方面的操作。而且促使工业机器人和计算机结合在一起，根据人们的指令来进行操控，而指标则通过计算机来设定，或者自动生成。在进行操作之前，要根据实际情况来设置模型参数，保证工业机器人在最佳的路径中完成任务。第二个特点是感知性能较强，其中的感知系统可以对数据进行采集和交互，对运行情况进行快速感知，对机器人的运行路径、位置和姿态，更好地进行操作^[2]。第三个特点是功能多元化，工业机器人可实现工业生产的给料、焊接、喷漆、检验、故障检测等工作，代替人们在高温、有毒有害的生产环境中操作。如果工件的尺寸、形状产生了变化，则需要改变编程，对机器人进行示教，便能继续操作。

二、工业机器人技术在自动化控制领域中的应用

   （一）农业机器人的应用

工业机器人可应用于农业生产的自动化控制领域中，比如蔬果采摘、嫁接、除草、耕耘、移栽等等。由于其属于机器人自动化控制领域，所以也包括了电子和机械方面的技术，更是融合了诸多先进技术，比如计算机技术、伺服驱动技术、自动控制技术、检测传感技术、自动导航技术等。所以在进行应用时，农业机器人能感知到四周的行走路线、障碍物情况，从而快速排除障碍，完成农业生产任务。单体机器人一般借助GPS来进行定位，能精确到毫米。

如今，人们也在将工业机器人和各种信息检测手段结合，比如CCD彩色摄像机识别、地图匹配、路标检测和陀螺仪等。而且农业机器人在运行的过程中，离不开准确的定位和识别物，但由于在操作的时候非常复杂，可能出现各种问题。比如障碍物遮挡、光照条件不佳等等，所以需要提高自动识别的技术。目前一般采用机器视觉的技术，而且需要和其他技术进行结合，对获取和处理图像的方式进行优化，提高自动化程度。此外，该机器人通过GPS系统来进行定位和导航、识别，自动化和智能化的程度较高，这就需要丰富的传感信息、经验知识，从而掌握环境信息并作出合理的决策。还要借助信息融合技术，促使系统分辨率得以提升，增加测量空间维数，拓展活动范围^[3]。

（二）生产机器人的应用

在工业生产领域，一般利用工业机器人来开展单调、复杂和危险的操作。比如在冲压自动化生产线中，需完成自动拆垛、传输板料、送料、取料、冲压、皮带机传输、码垛等工作。在冲压自动化生产线中，拆垛系统具有循环、自动的功能。也包括了拆垛车、磁性传送带设备、自动涂油设备等不同部分。工业机器人会自动取下拆垛机的物料，将其运送到涂油机中。借助传送带来传输板料，可提前设置输送的速度。工业机器人中的控制系统，主要包括了中台系统、拆垛设备、涂油设备、线尾输送系统、下料和下料系统等，自动调整冲压自动生产线中的运行情况。而且还可通过工业机器人来对整个生产线的系统进行监控，自动预警。每个控制系统都采用相应的控制模式，对网络结构与软硬件进行控制，发挥出安全生产的功能。

（三）汽车焊接机器人的应用

     在汽车焊接机器人的应用中，需要对专业的系统控制器进行应用，并借助其中的智能传感设备来对焊接过程进行全面控制。再按照传感信息来对各项工作进行管控，把控汽车的焊接流程。汽车焊接工艺参数主要包括了电流、焊接电压、气体流量、电弧电压，在生产和加工汽车零部件时，会自动进行焊接。需要提前对工艺参数进行设置。而且焊接机器人是在工业机器人的基础上衍生而来的，其工作站包括了机器人的组成系统、外围设备，而组成系统包括了机器人外壳、控制设备、焊接系统、示教构成，外围设备则包括了焊接工作台、上料装置、下料装置、外围接口等^[4]。

   汽车焊接机器人通过工作站模式来对焊接夹具进行应用，利用从站模式来实现后台和焊接设备的远程控制。在焊接夹具设计方面，采用标准化和模块化的方式，覆盖控制站的触摸屏，从而被用于人机交互中。显示屏中不但可以展示参数，而且能及时显示出其他内容，方便进行操作。所以，汽车焊接机器人对于焊接夹具起着重要的作用。在设计自动化焊接夹具时，要根据汽车生产的实际情况来进行，从而保证焊接的质量。

（四）铸造机器人的应用

如今，随着机械行业供给侧结构的改革，工业发展也越来越快。但生产过程中也产生了诸多问题，比如安全风险、操作效率低。所以一些企业开始使用铸造机器人，目的在于减少风险，提高工业生产的效率。在进行应用时，包括了软硬件两个系统。在软件系统设置方面，要将重点放置在操作系统方面，将Windows CE作为操作平台。其不但占用的资源少、而且及时性强，安全稳定。在设置系统之前，需要全面掌握机器人操作工艺要求，对参数进行一定的调整，促使精度维持在0.5mm以内^[5]。在运行时要调整动作幅度和作业速度，使其更加合理。硬件系统主要包括了运动控制模块、伺服模块、人机交互模块，其中最重要的是运动控制模块，其可以接收不同的模块信息，根据系统控制算法来对机器人操作轨迹来完成铸造作业。伺服模块是提供动力的关键设备，在选择驱动器时，需尽量选择和电机相适应，而且运动性能高的。在选择人机交互模式时，可通过其中的可视化功能来进行操作、调整，促使工业铸造更加便利。

（五）故障诊断机器人的应用

电气运行受到各种因素的影响，会产生相应的故障。采用工业机器人技术可进行自动化诊断，从而改变过去用手、耳、眼、鼻来感知故障的诊断方式。借助工业机器人的感知系统，对故障设备的各种参数进行分析。这些参数包括了转速电流、电压、功率、频率、阻抗、时间等，从而对设备故障点进行明确。及时采取措施进行处理，避免故障蔓延与扩大，减少经济方面的损失。而且工业机器人还能对自动控制流程进行简化，对电力运行过程中，对各种设备的状态与故障情况进行全面分析。计算出最佳的故障处理方案，保证电气自动控制的高效性、灵活性。另外，也要借助工业机器人的视觉伺候系统，来对故障的具体位置进行快速感知，提高自动化操作的效率。而且在构建视觉控制器模式时，可采用图像雅克比矩阵的方法，从而发挥出伺服系统的强大功能。不仅如此，工业机器人在对数据和信息进行采集时，还能全面优化电气设备的各项功能，从而方便开展操作、自动控制、监控、测量工作，以提高故障诊断的效果^[6]。

三、总结与体会

综上所述，在我国工业生产自动化控制系统的发展过程中，工业机器人技术得到了较多的应用。比如在一些需要生产、焊接、装配的工作中，工业机器人发挥出了极大的作用，代替人工来进行操作，更加方便可靠。不但能减少安全事故的发生率，而且还能提高生产的效率，全面保证工业生产的质量，推进整个行业的全面发展。所以，工业机器人技术的优势显而易见，值得大力推广和应用。

参考文献：

[1]孙鲁琪. 工业机器人技术在自动化控制领域中的应用[J]. 造纸装备及材料,2023,52(08):62-64.

[2]闵超. 基于工业机器人技术在自动化控制中的实践分析[J]. 装备制造技术,2023,(05):266-268.

[3]谢小宝. 工业机器人技术在自动化控制领域的实践应用分析[J]. 江西电力职业技术学院学报,2022,35(07):19-21.

[4]万蕾,凌中水,姚兆凤,夏燕玲. 基于工业机器人技术在自动化控制中的实践分析[J]. 电子测试,2022,36(10):121-123+73.

[5]柏慧,王春梅. 工业机器人在自动化控制领域中的应用研究[J]. 内燃机与配件,2020,(23):207-209.

[6]李楠,邓媞,陈晓玲. 工业机器人技术在自动化控制领域中的应用[J]. 中国新技术新产品,2019,(15):5-6.