機器人與自動化論文

機器人與自動化論文機器人與自動化論文【摘要】隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣工程得到不斷的更新和進步，其自動化技術(shù)不斷加強而機器人設(shè)計也在不斷的沖擊人們的生活，在機器人設(shè)計理念中加入電氣工程的自動化技術(shù)，利用其自動化技術(shù)讓機器人具有人性化特征，從而能夠具有更多人類的自動行為，從更多方面為人類提供更好的服務。關(guān)鍵詞】電氣工程；自動化；機器人設(shè)計一、前言機器人的不斷研究創(chuàng)造是時代經(jīng)濟發(fā)展的必然，是為了滿足人們更多需要而必然要進行的一項科學研究。目前，國外很多國家在機器人設(shè)計領(lǐng)域已有很多成功例子，其機器人具備的技術(shù)是當前我國技術(shù)無法比擬的。但是，時下我國很多高校開展機器人設(shè)計研究以及社會上的機器人比賽活動等，讓越來越多的人對機器人設(shè)計有更多的認識，給機器人設(shè)計的不斷創(chuàng)新創(chuàng)造了一個良好的環(huán)境。電氣工程及其自動化技術(shù)能夠給機器人設(shè)計提供一個良好的技術(shù)支持。本文主要分析機器人設(shè)計中的自動化技術(shù)應用情況，旨在讓我國的機器人設(shè)計快速跟上國際先進技術(shù)，創(chuàng)造出具有世界領(lǐng)先水平的機器人。二、機器人簡介機器人最早出現(xiàn)在中國的西周穆王時期，最初形式是一個有開關(guān)能夠自動“跳舞”的木質(zhì)人，后來在卡雷爾?恰佩克的科幻小說中創(chuàng)造了機器人這個名詞，從此一些能夠自動制定既定工作的機械設(shè)備統(tǒng)稱為機器人［1］?，F(xiàn)代的機器人能夠在人類的指揮下做一些簡單工作，如對話、投籃、快跑、協(xié)助人類進行危險行為等。目前技術(shù)比較先進的國家如英國、日本、美國等在機器人的研究上取得非常大的進步，很多領(lǐng)域如醫(yī)學、建筑學及軍事建設(shè)等方面均使用機器人當做人類力量的延伸。通過指揮或者在機器人內(nèi)部設(shè)計自動裝備，讓機器人擁有人類思維，自動進行工作。當前機器人發(fā)展甚至趨向高度的人性化，機器人不再只是由機械設(shè)備組成，有些機器人甚至有人類的模樣和思維方式，但是機器人真正能夠擁有人類相同的思維還需要很長一段時間。三、電氣工程及其自動化概念電器工程及其自動化是一門學科，這門學科包括多個技術(shù)領(lǐng)域，涉及面非常廣，從計算機、電機電子以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息控制技術(shù)，甚至還包括多種電力和機電技術(shù)結(jié)合成為一個整體的技術(shù)，這些不同領(lǐng)域的技術(shù)一同構(gòu)成電氣工程及其自動化學科。由于是一個工程型又帶有自動化功能形式的學科，其具有的特點就包含工程中的強力學以及網(wǎng)絡(luò)信息中的軟件學特點，形成一種強弱結(jié)合的形式。這個學科的課程包括電氣知識和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)知識，具體有：網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、儀器檢測和控制技術(shù)、電子和電路技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)等強力學和軟件學技術(shù)相互結(jié)合的課程形式。這個綜合性學科主要教給學生的是各種工程和電氣以及計算機方面的知識，畢業(yè)學員一般均掌握包括計算機軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及儀器實驗分析技術(shù)等多方面的技術(shù)，在社會工作中能夠適應多個領(lǐng)域的工作要求。電氣工程及其自動化學科的最主要課程為電氣和計算機工程，因此在進行實驗和具體實踐時，這個兩門課程是最主要的測驗對象。通過設(shè)置不同等級的專業(yè)實驗教學訓練平臺，讓學生在掌握基礎(chǔ)的技術(shù)能力的同時根據(jù)自身的條件去挑戰(zhàn)更高的技術(shù)實驗。使學生除了掌握基礎(chǔ)的'電機技術(shù)、電力電學技術(shù)以及計算機硬件技術(shù)之外還能夠掌握如線路綜合設(shè)計技術(shù)、高級計算機軟件管理技術(shù)以及CPLD技術(shù)等綜合性相對比較強的技術(shù)，在實際工作中能夠解決更多難題和滿足更多需求。電氣工程及其自動化在社會中的使用領(lǐng)域主要有：水力電力領(lǐng)域信息處理領(lǐng)域、電力線路設(shè)計領(lǐng)域、各種變壓器設(shè)計領(lǐng)域以及與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的各種監(jiān)控設(shè)備（如交通攝像監(jiān)控、小區(qū)攝像監(jiān)控）、機器自動化設(shè)備（例如電梯、安全門）、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備（如電子郵件、網(wǎng)絡(luò)條件軟件）以及智能控制設(shè)備（如樓道聲控開關(guān)燈）等方面，這些軍事電氣工程及其自動化學科在實際的運用，具有廣泛性和多面性［2］。四、電氣工程及其自動化在機器人設(shè)計中的運用分析由于機器人是由多種機械部件拼接后再安裝編排程序最后實現(xiàn)機器裝備自動運行的，因此通過分析其主要構(gòu)造能夠了解電氣工程及其自動化技術(shù)在其中的運用情況。首先，機器人是由電機和連接桿組成的，在裝置電機時根據(jù)需要裝置步行或跳躍等電機使其擁有步行和跳躍等能力，同時利用生活常見的鋁板鋁條進行構(gòu)建的鏈接，將一個還不能行動的機器人做出來后再通過加入編排程序讓其自動工作或人工指揮其工作。這其中就包含電氣工程及其自動化學科中的電機電力技術(shù)、計算機指揮和控制技術(shù)以及電力線路鏈接設(shè)計等多種技術(shù)。其次，機械人構(gòu)件組裝完畢后，還需要檢測裝置保證其運行功能質(zhì)量。檢測裝置是在機械人雛形形成并開始指揮其工作后對其實際的信息進行記錄，再將實際信息和機器人內(nèi)部既定的信息相對比，若出現(xiàn)很大偏差則需要重新進行信息的設(shè)定，若偏差很小則表示機器人研究成功，可以投入使用。分析是現(xiàn)代先進的機器人技術(shù)發(fā)現(xiàn)，很多機器人能夠代替人類將損壞或質(zhì)量不好的對象進行，同時立即將信息進行反饋，大幅度提高機器人工作的精確度并減少人類的工作量。再者，機器人在組裝完成后需要通過驅(qū)動裝置對內(nèi)部構(gòu)件進行驅(qū)動，驅(qū)動后機器人才能給自行工作。利用計算機系統(tǒng)中的驅(qū)動設(shè)備在機器人中按照指定信號裝置，當信號一放出，機器人即能夠自動工作。其主要依靠電氣工程機器自動化學科中的計算機軟件系統(tǒng)、信號監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)機械裝置的自動位移。最后，機器人雖然能夠根據(jù)已編排的程序自動動作，但是大多時候仍是人類進行控制，因此監(jiān)控系統(tǒng)就顯得尤為重要。目前的監(jiān)控系統(tǒng)主要為集中式的控制系統(tǒng)，也就是指需要一個中心監(jiān)控裝置就可以實現(xiàn)對機器人的全部控制，該中心裝置一般是一臺微機［3］。該步驟需要運用到電氣工程機器自動化學科中的單片機技術(shù)，單片機本身即為一臺微機，因此將其安插在機器人結(jié)構(gòu)中，只需要插入電源就可以運行，從而自如的控制機器人工作。從以上分析內(nèi)容可知，在機器人設(shè)計中加入電氣工程及其自動化專業(yè)技術(shù)能夠使機器人設(shè)計更加順利，其擁有的功能會相對比較多且符合現(xiàn)代的技術(shù)水平。但，同樣的，機器人設(shè)計是一個比較復雜的研究工程，其中涉及到的技術(shù)類型多樣，僅僅依靠電氣工程機器自動化專業(yè)技術(shù)根本無法滿足人類對高度人性化機器人的要求。因此，只有不斷的研究多種技術(shù)，才能使機器人真正成為人類工作和生活的好助手。參考文獻wilson.機器人設(shè)計經(jīng)驗之談[J].電子制作，