工業(yè)機器人技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用淺談

1、    工業(yè)機器人技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用淺談    杜德華 鐘榮開摘要：工業(yè)機器人技術(shù)能夠不斷完善電氣控制功能的發(fā)揮。本文首先簡要介紹了工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展，隨后講解了工業(yè)機器技術(shù)在電氣設(shè)備、電氣控制以及故障診斷中的應(yīng)用，希望這些觀點能夠有效促進工業(yè)機器人在電氣領(lǐng)域的無障礙推廣與應(yīng)用。關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；電氣控制；故障診斷引言：工業(yè)機器人能夠借助計算機技術(shù)實現(xiàn)對人腦的模擬，是現(xiàn)代科技的產(chǎn)物。將工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用到電氣控制之中，能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣系統(tǒng)的模擬，防范運行過程中可能會出現(xiàn)的異常情況。對電氣生產(chǎn)的數(shù)字化、自動化、智能化發(fā)展具有積極的促進作用。1工業(yè)機器

2、人的技術(shù)進展1.1驅(qū)動系統(tǒng)工業(yè)機器人的驅(qū)動系統(tǒng)主要包括液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和電機驅(qū)動。液壓驅(qū)動是早期機器人經(jīng)常采取的驅(qū)動方式，由于這種驅(qū)動方式存在低速不穩(wěn)定、液壓易泄漏、噪聲污染較大等缺陷，因而，在目前一般只有大型重載機器人、并聯(lián)加工機器人或者有特殊需求的情況下才會應(yīng)用液壓驅(qū)動系統(tǒng)。氣壓驅(qū)動系統(tǒng)的性能要優(yōu)于液壓驅(qū)動系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，啟動速度快，對工藝的要求不高并且價格低廉，因此具有較強的性價比。一般應(yīng)用在工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器，以驅(qū)動氣動手抓、旋轉(zhuǎn)氣缸和氣動吸盤的運行。電機驅(qū)動是現(xiàn)代工業(yè)機器人常用的驅(qū)動方，式，具有傳統(tǒng)傳動裝置無法比擬的優(yōu)越性，尤其是直線電動機及其驅(qū)動控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠極大

3、優(yōu)化工業(yè)機器人的性能，實現(xiàn)高精度、低損耗、智能化的工業(yè)操作1。1.2感知系統(tǒng)工業(yè)機器人的感知系統(tǒng)是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的重要影響因素，其職能是將機器人的內(nèi)部數(shù)據(jù)與外界的環(huán)境數(shù)據(jù)進行交互，以促進機器人本身或者機器人之間的信息理解能力，其中，視覺感知技術(shù)是工業(yè)機器人感知的重要環(huán)節(jié)。工業(yè)機器人的視覺伺候系統(tǒng)能夠有效調(diào)整機器人的運行路徑、位置和姿態(tài)，從而有效提高工作效率，目前該技術(shù)廣泛應(yīng)用在質(zhì)量檢測、工件識別、產(chǎn)品分揀等多個領(lǐng)域。此外，需要主要的是，在建立視覺控制器模式時，采用圖像雅克比矩陣的方法，能夠較好的激發(fā)視覺伺候系統(tǒng)的潛能。1.3操作系統(tǒng)機器人操作系統(tǒng)是工業(yè)機器人的構(gòu)造平臺，現(xiàn)階段基本上大部分的

4、機器人都選擇具有標準化的通用的機器人操作系統(tǒng)（robot operating system，簡稱ros），盡管ros系統(tǒng)的開發(fā)難度要遠高于計算機操作系統(tǒng)，但是其提供的低層設(shè)備控制、常用功能實現(xiàn)、數(shù)據(jù)包管理等標準系統(tǒng)服務(wù)能夠有效促進機器人行業(yè)的蓬勃發(fā)展，實現(xiàn)軟件、硬件的獨立開發(fā)模式。2工業(yè)機器人在電氣控制中的應(yīng)用2.1在電氣設(shè)備中的應(yīng)用在電氣設(shè)備中應(yīng)用工業(yè)機器人技術(shù)，能夠促進電氣工程自動化、智能化的操作。首先，電氣設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計具有較強的技術(shù)門檻，而工業(yè)機器人技術(shù)能夠有效掌握相關(guān)的編程語言、傳感技術(shù)、plc等基本元素，從而簡化電氣自動化的變頻、組態(tài)、伺候等環(huán)節(jié)。例如電氣工程設(shè)計腳本中所涉及的if

5、-else和while等語句與abb機器人的rapid編程語句具有共同之處。其次，工業(yè)機器人ros系統(tǒng)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)進行計算，以提高電氣設(shè)備的控制能力和調(diào)節(jié)水平，提升電氣設(shè)備的性能，延長其使用壽命。最后，工業(yè)機器人技術(shù)在電氣設(shè)備的日常操作過程中也發(fā)揮著巨大的作用，其能夠有效簡化電網(wǎng)檢測和維護的各項工作，延長電氣系統(tǒng)的控制周期，降低其控制效率。2.2在電氣控制中的應(yīng)用強化對電氣設(shè)備的控制能夠有效促進電氣行業(yè)的自動化發(fā)展。充分利用工業(yè)機器人技術(shù)，促進相關(guān)軟件的應(yīng)用開發(fā)，以全面延伸人類的智力和體力，將有效實現(xiàn)電氣控制的數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化。與此同時，工業(yè)機器人技術(shù)還能對相

6、關(guān)的數(shù)據(jù)進行采集和處理，以優(yōu)化電氣設(shè)備的自動控制系統(tǒng)、保護功能、監(jiān)視功能和測量功能，以有效調(diào)節(jié)電網(wǎng)中電壓、電流、頻率和功率的大小，以減少人力資源的消耗，緩解從業(yè)人員的工作壓力。另外，工業(yè)機器人技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠程維修，可以應(yīng)用在不適宜人工操作的條件之下，極大的削弱了電氣工程對從業(yè)人員的人身威脅2。2.3在故障診斷中的應(yīng)用電氣運行受到多種因素的影響，因而其故障現(xiàn)象也呈現(xiàn)出多樣性的特征。應(yīng)用工業(yè)機器人技術(shù)，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的依靠手、眼、鼻、耳等器官的直接感知故障設(shè)備異常的診斷方式，使用現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段，通過故障設(shè)備的電壓、電流、功率、頻率、阻抗、絕緣值、溫度、振幅、轉(zhuǎn)速等等參數(shù)的評定，以確定設(shè)備的故障點。這樣自動化的故障診斷范式，能夠簡化診斷流程，在眾多影響因素中精準地找出引發(fā)電氣運行故障的最主要的原因，以及時遏制故障危害的蔓延和擴大，減少相應(yīng)的經(jīng)濟損失。此外，工業(yè)機器人技術(shù)還能夠簡化自控流程，從整體上對電力運行過程中各種設(shè)備的狀態(tài)和故障情況進行綜合分析，進而計算出最為科學(xué)合理的故障處理方案，以有效保障電氣自控工作的靈活高效運行。綜上所述，強化對工業(yè)機器人的設(shè)計和應(yīng)用能夠有效促進電機工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展，推動中國生產(chǎn)方式從“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)變，以不斷改善人民群眾的生產(chǎn)生活水平。參考文獻：1卜令濤，吳江壽.工業(yè)機器人元素嵌入電氣自動化專業(yè)領(lǐng)域的分析