機(jī)器人與自動(dòng)化論文

機(jī)器人與自動(dòng)化論文機(jī)器人與自動(dòng)化論文【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣工程得到不斷的更新和進(jìn)步，其自動(dòng)化技術(shù)不斷加強(qiáng)而機(jī)器人設(shè)計(jì)也在不斷的沖擊人們的生活，在機(jī)器人設(shè)計(jì)理念中加入電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)，利用其自動(dòng)化技術(shù)讓機(jī)器人具有人性化特征，從而能夠具有更多人類的自動(dòng)行為，從更多方面為人類提供更好的服務(wù)。關(guān)鍵詞】電氣工程；自動(dòng)化；機(jī)器人設(shè)計(jì)一、前言機(jī)器人的不斷研究創(chuàng)造是時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，是為了滿足人們更多需要而必然要進(jìn)行的一項(xiàng)科學(xué)研究。目前，國外很多國家在機(jī)器人設(shè)計(jì)領(lǐng)域已有很多成功例子，其機(jī)器人具備的技術(shù)是當(dāng)前我國技術(shù)無法比擬的。但是，時(shí)下我國很多高校開展機(jī)器人設(shè)計(jì)研究以及社會(huì)上的機(jī)器人比賽活動(dòng)等，讓越來越多的人對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)有更多的認(rèn)識(shí)，給機(jī)器人設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新創(chuàng)造了一個(gè)良好的環(huán)境。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)能夠給機(jī)器人設(shè)計(jì)提供一個(gè)良好的技術(shù)支持。本文主要分析機(jī)器人設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用情況，旨在讓我國的機(jī)器人設(shè)計(jì)快速跟上國際先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)造出具有世界領(lǐng)先水平的機(jī)器人。二、機(jī)器人簡介機(jī)器人最早出現(xiàn)在中國的西周穆王時(shí)期，最初形式是一個(gè)有開關(guān)能夠自動(dòng)“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(jī)器人這個(gè)名詞，從此一些能夠自動(dòng)制定既定工作的機(jī)械設(shè)備統(tǒng)稱為機(jī)器人［1］?，F(xiàn)代的機(jī)器人能夠在人類的指揮下做一些簡單工作，如對(duì)話、投籃、快跑、協(xié)助人類進(jìn)行危險(xiǎn)行為等。目前技術(shù)比較先進(jìn)的國家如英國、日本、美國等在機(jī)器人的研究上取得非常大的進(jìn)步，很多領(lǐng)域如醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)及軍事建設(shè)等方面均使用機(jī)器人當(dāng)做人類力量的延伸。通過指揮或者在機(jī)器人內(nèi)部設(shè)計(jì)自動(dòng)裝備，讓機(jī)器人擁有人類思維，自動(dòng)進(jìn)行工作。當(dāng)前機(jī)器人發(fā)展甚至趨向高度的人性化，機(jī)器人不再只是由機(jī)械設(shè)備組成，有些機(jī)器人甚至有人類的模樣和思維方式，但是機(jī)器人真正能夠擁有人類相同的思維還需要很長一段時(shí)間。三、電氣工程及其自動(dòng)化概念電器工程及其自動(dòng)化是一門學(xué)科，這門學(xué)科包括多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及面非常廣，從計(jì)算機(jī)、電機(jī)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(jī)電技術(shù)結(jié)合成為一個(gè)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(dòng)化學(xué)科。由于是一個(gè)工程型又帶有自動(dòng)化功能形式的學(xué)科，其具有的特點(diǎn)就包含工程中的強(qiáng)力學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)信息中的軟件學(xué)特點(diǎn)，形成一種強(qiáng)弱結(jié)合的形式。這個(gè)學(xué)科的課程包括電氣知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)知識(shí)，具體有：網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、儀器檢測(cè)和控制技術(shù)、電子和電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)等強(qiáng)力學(xué)和軟件學(xué)技術(shù)相互結(jié)合的課程形式。這個(gè)綜合性學(xué)科主要教給學(xué)生的是各種工程和電氣以及計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)，畢業(yè)學(xué)員一般均掌握包括計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及儀器實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)等多方面的技術(shù)，在社會(huì)工作中能夠適應(yīng)多個(gè)領(lǐng)域的工作要求。電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科的最主要課程為電氣和計(jì)算機(jī)工程，因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和具體實(shí)踐時(shí)，這個(gè)兩門課程是最主要的測(cè)驗(yàn)對(duì)象。通過設(shè)置不同等級(jí)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)訓(xùn)練平臺(tái)，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)的技術(shù)能力的同時(shí)根據(jù)自身的條件去挑戰(zhàn)更高的技術(shù)實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生除了掌握基礎(chǔ)的'電機(jī)技術(shù)、電力電學(xué)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)之外還能夠掌握如線路綜合設(shè)計(jì)技術(shù)、高級(jí)計(jì)算機(jī)軟件管理技術(shù)以及CPLD技術(shù)等綜合性相對(duì)比較強(qiáng)的技術(shù)，在實(shí)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(dòng)化在社會(huì)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(jì)領(lǐng)域、各種變壓器設(shè)計(jì)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(jī)器自動(dòng)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(dòng)化學(xué)科在實(shí)際的運(yùn)用，具有廣泛性和多面性［2］。四、電氣工程及其自動(dòng)化在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析由于機(jī)器人是由多種機(jī)械部件拼接后再安裝編排程序最后實(shí)現(xiàn)機(jī)器裝備自動(dòng)運(yùn)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(dòng)化技術(shù)在其中的運(yùn)用情況。首先，機(jī)器人是由電機(jī)和連接桿組成的，在裝置電機(jī)時(shí)根據(jù)需要裝置步行或跳躍等電機(jī)使其擁有步行和跳躍等能力，同時(shí)利用生活常見的鋁板鋁條進(jìn)行構(gòu)建的鏈接，將一個(gè)還不能行動(dòng)的機(jī)器人做出來后再通過加入編排程序讓其自動(dòng)工作或人工指揮其工作。這其中就包含電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科中的電機(jī)電力技術(shù)、計(jì)算機(jī)指揮和控制技術(shù)以及電力線路鏈接設(shè)計(jì)等多種技術(shù)。其次，機(jī)械人構(gòu)件組裝完畢后，還需要檢測(cè)裝置保證其運(yùn)行功能質(zhì)量。檢測(cè)裝置是在機(jī)械人雛形形成并開始指揮其工作后對(duì)其實(shí)際的信息進(jìn)行記錄，再將實(shí)際信息和機(jī)器人內(nèi)部既定的信息相對(duì)比，若出現(xiàn)很大偏差則需要重新進(jìn)行信息的設(shè)定，若偏差很小則表示機(jī)器人研究成功，可以投入使用。分析是現(xiàn)代先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)發(fā)現(xiàn)，很多機(jī)器人能夠代替人類將損壞或質(zhì)量不好的對(duì)象進(jìn)行，同時(shí)立即將信息進(jìn)行反饋，大幅度提高機(jī)器人工作的精確度并減少人類的工作量。再者，機(jī)器人在組裝完成后需要通過驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)后機(jī)器人才能給自行工作。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備在機(jī)器人中按照指定信號(hào)裝置，當(dāng)信號(hào)一放出，機(jī)器人即能夠自動(dòng)工作。其主要依靠電氣工程機(jī)器自動(dòng)化學(xué)科中的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝置的自動(dòng)位移。最后，機(jī)器人雖然能夠根據(jù)已編排的程序自動(dòng)動(dòng)作，但是大多時(shí)候仍是人類進(jìn)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(gè)中心監(jiān)控裝置就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的全部控制，該中心裝置一般是一臺(tái)微機(jī)［3］。該步驟需要運(yùn)用到電氣工程機(jī)器自動(dòng)化學(xué)科中的單片機(jī)技術(shù)，單片機(jī)本身即為一臺(tái)微機(jī)，因此將其安插在機(jī)器人結(jié)構(gòu)中，只需要插入電源就可以運(yùn)行，從而自如的控制機(jī)器人工作。從以上分析內(nèi)容可知，在機(jī)器人設(shè)計(jì)中加入電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)能夠使機(jī)器人設(shè)計(jì)更加順利，其擁有的功能會(huì)相對(duì)比較多且符合現(xiàn)代的技術(shù)水平。但，同樣的，機(jī)器人設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)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(jī)器自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)根本無法滿足人類對(duì)高度人性化機(jī)器人的要求。因此，只有不斷的研究多種技術(shù)，才能使機(jī)器人真正成為人類工作和生活的好助手。參考文獻(xiàn)wilson.機(jī)器人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)之談[J].電子制作，