文/方大衛(wèi)

1 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)特點(diǎn)

（1）工業(yè)的技術(shù)先進(jìn)性主要體現(xiàn)在高智能化、高精度以及靈活性較高的軟件應(yīng)用開發(fā)中，在操作的時(shí)候需要對生產(chǎn)過程進(jìn)行測試，并且對其進(jìn)行優(yōu)化、控制以及管理等多項(xiàng)操作，最終在減少消耗資源以及控制成本的基礎(chǔ)上，降低對環(huán)境的污染，同時(shí)也能達(dá)到提升產(chǎn)品質(zhì)量以及增加產(chǎn)量的目的。這整個(gè)過程就是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展中“最高工業(yè)水平”的體現(xiàn)。

（2）包含在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中的成套的自動化設(shè)備中，技術(shù)升級的部分都需要具備精細(xì)加工、精密制造以及柔性生產(chǎn)等相應(yīng)的基礎(chǔ)性技術(shù)特征。繼計(jì)算機(jī)和動力機(jī)械之后，在這些技術(shù)特征中又出現(xiàn)了樹狀的結(jié)構(gòu)，主要是對人類的智力以及體力的不斷深化改造。新一代的生產(chǎn)工具是新時(shí)代歷史環(huán)境下生產(chǎn)技能自動化、生產(chǎn)工具數(shù)字化以及生產(chǎn)服務(wù)智能化的主要條件。

（3）成套自動化設(shè)備以及工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)工作中。并且可以將其用在安裝、制造、物流以及檢測等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，在汽車的配件領(lǐng)域，軌道交通發(fā)展領(lǐng)域、工程機(jī)械制造領(lǐng)域、軍事制造業(yè)領(lǐng)域以及電力和lC設(shè)備領(lǐng)域等眾多行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

（4）技術(shù)覆蓋領(lǐng)域非常全面：自動化集成技術(shù)以及工業(yè)機(jī)器人包含了多個(gè)行業(yè)的理論性知識，并且以此為支撐，這些知識不僅涵蓋了工業(yè)和機(jī)械類的理論知識，同時(shí)還包括工業(yè)機(jī)器人的機(jī)器人仿真技術(shù)以及動力學(xué)和機(jī)器人數(shù)控知識，具有較強(qiáng)的技術(shù)理論綜合性，在開展生產(chǎn)工作的過程中，能夠得到簡單物體以及環(huán)境的信息，通過使用計(jì)算機(jī)能夠詳細(xì)分析和處理工作過程中的數(shù)據(jù)，使其滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)要求之后，機(jī)器就能夠自主停止反應(yīng)控制，從而實(shí)現(xiàn)自主控制的效果。在經(jīng)歷了一系列的發(fā)展之后，機(jī)器人就會具備多種人體感官功能，甚至是能夠開展復(fù)雜的辨別、決策以及邏輯思維工作，和第五代計(jì)算機(jī)之間有著密切的關(guān)系。

2 我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，其在生產(chǎn)以及生活中的作用非常關(guān)鍵。和西方的發(fā)達(dá)國家相比較而言，我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)起步相對較晚，從20世紀(jì)70年代引入了工業(yè)機(jī)器人之后，我國的工業(yè)機(jī)器人經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段。

（1）工業(yè)機(jī)器人發(fā)展初期。因?qū)嵤┝烁母镩_放政策，我國也開始關(guān)注西方發(fā)達(dá)國家在工業(yè)機(jī)器人方面的發(fā)展?jié)摿?，政府也加大了對工業(yè)機(jī)器人的重視力度，同時(shí)出臺了對應(yīng)的政策來支持工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。

（2）工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新期。首先了解到汽車是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的優(yōu)勢，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)過程中發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。七個(gè)五年計(jì)劃中，相關(guān)研究院開始注重工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)，同時(shí)在控制系統(tǒng)以及機(jī)器手的設(shè)計(jì)方面取得了一定的成效。除此之外，很多技術(shù)的出現(xiàn)使工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入到了小規(guī)模的生產(chǎn)階段，但是，因技術(shù)還不成熟，并沒有在大范圍得以生產(chǎn)運(yùn)用。

（3）工業(yè)機(jī)器人實(shí)用期。在該階段，工業(yè)機(jī)器人投入到了各個(gè)行業(yè)中，以此來不斷提升工業(yè)的生產(chǎn)效率。知道20世紀(jì)末，我國開始大量投入物力、財(cái)力以及人力研發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，并且得到了快速的發(fā)展。最近這些年，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)逐漸趨于成熟，各個(gè)行業(yè)對于工業(yè)機(jī)器人的使用更加廣泛，但是仍然停留在工業(yè)機(jī)器人的實(shí)用階段。如今所研究出的焊接機(jī)器人對于工程以及汽車都有非常重要的意義。除此之外，工業(yè)機(jī)器人也逐漸進(jìn)入到了商業(yè)中，給工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 我國工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)

3.1 工業(yè)機(jī)器人靈巧操作技術(shù)

在制造業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人的使用比較廣泛，需要對人體手臂的靈巧操作進(jìn)行模仿。工業(yè)機(jī)器人的手臂具有高精度感知的特點(diǎn)，通過創(chuàng)新傳感器以及獨(dú)立的關(guān)節(jié)，能夠與人手的靈巧度基本一致。工業(yè)機(jī)器人的靈巧操作技術(shù)，借助于驅(qū)動結(jié)構(gòu)以及機(jī)械裝置的優(yōu)化，通過對二者進(jìn)行優(yōu)化，能夠達(dá)到有效提升機(jī)器人操作可重復(fù)性以及準(zhǔn)確度的目的。此外，要想充分發(fā)揮出工業(yè)機(jī)器人的靈巧操作技術(shù)，就需要做好材料的選擇工作。例如，在選擇驅(qū)動機(jī)的結(jié)構(gòu)材料的時(shí)候，要注重驅(qū)動及的安全性，然而，新結(jié)構(gòu)材料的選擇，能夠達(dá)到提升機(jī)器人以及負(fù)載自重比例的作用。

3.2 工業(yè)機(jī)器人自主導(dǎo)航技術(shù)

就搬運(yùn)機(jī)器而言，在有人以及靜止障礙物的狀態(tài)下，能夠完成自主導(dǎo)航，在裝配線上順利實(shí)施搬運(yùn)工作，這是工業(yè)機(jī)器人必須要克服的技術(shù)難題之一。因此，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的自主導(dǎo)航，能過有效提升工業(yè)生產(chǎn)效率。無人駕駛汽車與工業(yè)機(jī)器人自主導(dǎo)航的原理一致，在感受到障礙物的時(shí)候，就需要及時(shí)規(guī)避，并且在建筑區(qū)域中，能夠自主完成倒車入庫，面對緊急的情況，還能能夠做到及時(shí)停止操作。

3.3 工業(yè)機(jī)器人環(huán)境感知和傳感技術(shù)

在研發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)該不斷提升環(huán)境的傳感能力以及感知能力，在不確定的狀況下完成自動化操作。首先，工業(yè)機(jī)器人能夠感知到環(huán)境設(shè)備的實(shí)際進(jìn)展，并且能夠?qū)α悴考纳a(chǎn)狀況進(jìn)行檢測，在此過程中，非入侵性的生物感知器是需要克服的難題。除此之外，在未來還會出現(xiàn)更多的小批量工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人，由于在這整個(gè)過程中，還會出現(xiàn)其他的生產(chǎn)者，因此，應(yīng)該在動態(tài)環(huán)境下使工業(yè)機(jī)器人完成非結(jié)構(gòu)性的感知，其中，3D環(huán)境感知技術(shù)是需要克服的難題。

3.4 工業(yè)機(jī)器人人機(jī)交互技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人的智能化發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互是開展智能化管理工作的基礎(chǔ)。在運(yùn)用人機(jī)交互技術(shù)之前，多物理效應(yīng)人機(jī)交互裝置是需要克服的難題。在人與機(jī)器人的和諧工作的過程中，首先需要有效確保人和機(jī)器人的安全，其次，應(yīng)該積極應(yīng)對多元化處理操作以及環(huán)境方面的適應(yīng)性問題。開展人機(jī)交互工作的過程中，安全問題是關(guān)鍵，需要按照用戶的實(shí)際需求設(shè)計(jì)出個(gè)性化的機(jī)器人，確保人機(jī)交互過程中語言以及手勢處于自然狀態(tài)。

4 工業(yè)機(jī)器人的前景展望

通過分析工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展前景可以看出，工業(yè)機(jī)器人具有廣延性的特點(diǎn)。隨著時(shí)間的延長，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的開放體現(xiàn)出了逐漸上漲的趨勢，并且逐年增加。按照聯(lián)合國最新發(fā)布出的可調(diào)空間數(shù)據(jù)表明，世界上機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一直都維持在15%左右，通過分析目前機(jī)器人市場的發(fā)展局面可以看出，這種事態(tài)是一種良性的增長趨勢。相關(guān)專家經(jīng)過預(yù)測發(fā)現(xiàn)，在21世紀(jì)初期，機(jī)器人工業(yè)在10年的發(fā)展過程中，包含了世界的各個(gè)領(lǐng)域。輔助機(jī)器人的數(shù)量超出了一百萬，其發(fā)展特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：

4.1 智能化程度更高

和今天的機(jī)器人工業(yè)相比較而言，未來一段時(shí)間機(jī)器人的最關(guān)鍵特點(diǎn)是智能化的程度更高。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、模糊控制激素以及專家系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，在提升機(jī)器人工業(yè)知識的學(xué)習(xí)能力以及應(yīng)用知識解決問題能力方面將會有明顯的提升。與此同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)的革新還會帶來力覺、視覺以及感覺等感官功能的提升，使機(jī)器人能夠更好地感知環(huán)境的變化，這種感知能力可以使其快速出現(xiàn)條件反射，從而具有更加高效的自主適應(yīng)能力，甚至是能夠基本上實(shí)現(xiàn)與人一樣的工作狀態(tài)。

4.2 一體化聯(lián)系更緊密

很多工業(yè)機(jī)器人的機(jī)身用到的都是細(xì)長竹軸向式腕關(guān)節(jié)或者是杠桿臂結(jié)構(gòu)，并且按照聯(lián)合機(jī)制、減速機(jī)、電機(jī)、編碼器以及其他的各個(gè)部分，能夠有效結(jié)合這幾項(xiàng)技術(shù)，最終使機(jī)器人的所有管、電力以及線都處于不暴露的狀態(tài)中，呈現(xiàn)出一個(gè)防爆、防塵并且密封的一體化機(jī)身。

4.3 應(yīng)用更加廣泛

通過分析實(shí)際的基礎(chǔ)可以得知，工業(yè)機(jī)器人的使用范圍僅僅是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，更多趨向于服務(wù)領(lǐng)域。在社會的不同領(lǐng)域都能夠看到服務(wù)型機(jī)器人逐漸在占據(jù)我們的生活空間，很多服務(wù)型領(lǐng)域中的機(jī)器人能夠取代人力工作。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，未來社會中所涉及到的家庭類的“個(gè)人機(jī)器人”會受到大力推廣，人們的生活也會因?yàn)槭艿綑C(jī)器人的影響而變得更好。

5 結(jié)語

總而言之，我國應(yīng)該不斷加大該方面的人才培養(yǎng)力度，并且要立足于我國的實(shí)際情況，制定出對應(yīng)的機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略。我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展需要和經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略以及現(xiàn)代化的信息技術(shù)有效結(jié)合起來，并且立足于時(shí)代的發(fā)展需要，特別是要朝著智能化的發(fā)展方向前進(jìn)，在研究工作的過程中，不能一直借鑒西方發(fā)達(dá)國家的制造經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還需要加大對核心技術(shù)的研究力度，堅(jiān)持創(chuàng)新精神。