工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)建設(shè)發(fā)展迅速，為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善貢獻(xiàn)力量。工業(yè)機(jī)器人日漸深入應(yīng)用在各行各業(yè)，工業(yè)機(jī)器人開(kāi)始走向舞臺(tái)中央。我國(guó)傳統(tǒng)制造企業(yè)眾多，人口紅利優(yōu)勢(shì)逐漸下降，傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫，為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊空間。工業(yè)機(jī)器人在一些高強(qiáng)度等環(huán)境中能夠克服惡劣的環(huán)境，較好的完成工作，為人類(lèi)從事更有意義的工作找到了好幫手，加強(qiáng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用有著非常重要的意義。關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)；電氣控制；應(yīng)用引言我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)自改革開(kāi)放發(fā)展至今取得的成就和成果遙遙領(lǐng)先其他發(fā)展中國(guó)家，趕超發(fā)達(dá)國(guó)家水平。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)迅速的發(fā)展對(duì)于制造業(yè)而言有著重大的意義。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)代替了生產(chǎn)力，更大程度地推動(dòng)了工業(yè)實(shí)現(xiàn)高效的生產(chǎn)，保證了質(zhì)量并使得人力資源成本得到了節(jié)省,能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)收益。1工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)困境一是自主創(chuàng)新能力亟待提升。盡管人工智能等技術(shù)為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展起到了較大的推動(dòng)作用，但工業(yè)機(jī)器人在自主創(chuàng)新方面仍然較為落后，相關(guān)技術(shù)研究尚淺。雖然我國(guó)在核心零部件方面有了一些較為重要的突破，但關(guān)鍵核心技術(shù)仍較少，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍被國(guó)外相關(guān)企業(yè)壟斷。缺乏自主創(chuàng)新體系，缺少實(shí)際市場(chǎng)調(diào)研，尚未深入研究應(yīng)用需求，較為缺乏自主創(chuàng)新所需的各類(lèi)要素，創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，自主創(chuàng)新缺乏針對(duì)性，沒(méi)有自主創(chuàng)新短期、中期、長(zhǎng)期路線(xiàn)圖，產(chǎn)品設(shè)計(jì)盲目跟風(fēng)，尚未建立企業(yè)之間聯(lián)合創(chuàng)新合作機(jī)制，政府尚未搭建技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)平臺(tái)，這些在很大程度上都不利于企業(yè)自主創(chuàng)新能力的提升。二是中高端產(chǎn)業(yè)人才缺乏。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人中高端技術(shù)研發(fā)人才尤為緊缺。這是由于前期機(jī)器人市場(chǎng)的野蠻生長(zhǎng)，導(dǎo)致在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)方面的準(zhǔn)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，學(xué)校與企業(yè)之間人才培養(yǎng)體系尚未建立，不能很好的培養(yǎng)學(xué)生在企業(yè)中的實(shí)踐能力；工業(yè)機(jī)器人企業(yè)人才保障與激勵(lì)機(jī)制缺失，不利于激發(fā)工業(yè)機(jī)器人中高端人才在技術(shù)攻關(guān)等方面的創(chuàng)新動(dòng)力，在企業(yè)內(nèi)部沒(méi)有建立技術(shù)人才'師徒制”的培養(yǎng)體系；國(guó)家現(xiàn)有的在工業(yè)機(jī)器人人才方面的制度政策還未更新，人才保障方面的制度政策很難適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的實(shí)際需求；國(guó)家層面的工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)與管理體系尚未完善健全，無(wú)法使企業(yè)與人才很好銜接，人才成長(zhǎng)環(huán)境欠佳，不利于培養(yǎng)更多工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域中高端人才。2工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用2.1電氣設(shè)備應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，需要確保電氣設(shè)備設(shè)計(jì)滿(mǎn)足自動(dòng)化操作的基本要求，設(shè)計(jì)時(shí)綜合工業(yè)機(jī)器人技術(shù)特征進(jìn)行分析，確定其應(yīng)用方向。電氣設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜程度比較高，涉及諸多學(xué)科和技能，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)置一些算法，針對(duì)電氣設(shè)備系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)電氣設(shè)備控制系統(tǒng)做進(jìn)一步優(yōu)化，提高設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行效率。并且對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，為電氣控制提供支持?；诒O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)模擬電氣系統(tǒng)運(yùn)行情況，監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備的開(kāi)關(guān)量，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)可以自動(dòng)報(bào)警，甚至可以自動(dòng)切斷部分電氣設(shè)備，保證設(shè)備處于安全狀態(tài)，防止故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，盡可能地降低故障造成的損失。2.2確定機(jī)器人應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)技術(shù)崗位主要存在于機(jī)器人制造企業(yè)、機(jī)器人系統(tǒng)集成商等企業(yè)，面對(duì)這一崗位需求，在培養(yǎng)機(jī)器人人才時(shí)，要確保其了解智能控制技術(shù)基礎(chǔ)理論，掌握電氣、機(jī)械、啟動(dòng)、智能控制等設(shè)備的專(zhuān)業(yè)操作技能，能夠熟練展開(kāi)工業(yè)機(jī)器人的編程、操作、維修等任務(wù)；具備初步維度、安裝、調(diào)試、維修工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的能力，且在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐訓(xùn)練后，可熟練掌握工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的變成技術(shù)、系統(tǒng)維修技術(shù)，以及更新傳統(tǒng)生產(chǎn)裝備的能力；掌握初步工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工裝的設(shè)計(jì)能力，具有成長(zhǎng)為機(jī)器人產(chǎn)品與系統(tǒng)的銷(xiāo)售工程師、技術(shù)支持工程師的實(shí)力；能夠逐漸適應(yīng)并成為智能制造產(chǎn)業(yè)需要的高級(jí)技能型應(yīng)用型技術(shù)人才。2.3診斷電氣自控系統(tǒng)故障在電氣工程系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，電氣社會(huì)發(fā)生故障的概率比較多，導(dǎo)致不同故障的具體原因存在較大差異，而且不少故障的發(fā)生過(guò)原因不止一種。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在電氣工程自控系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以精準(zhǔn)地診斷變壓器與相關(guān)設(shè)備，做好變壓器的系列防護(hù)工作，提升整體使用壽命，實(shí)現(xiàn)使用性能強(qiáng)化，但電氣故障是始終無(wú)法避免的問(wèn)題。為了提高故障的診斷和處理有效率，需要選擇科學(xué)有效的方法來(lái)排除故障，減少變壓器可能遭受到的損害。所以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在電氣自動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用必要性十分顯著。2.4軌跡規(guī)劃的誤差補(bǔ)償為保證機(jī)器人精度，需對(duì)機(jī)器人進(jìn)行誤差補(bǔ)償。誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ǚ譃樵诰€(xiàn)檢測(cè)反饋補(bǔ)償和離線(xiàn)前饋補(bǔ)償。在線(xiàn)檢測(cè)反饋補(bǔ)償是在運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立誤差模型，通過(guò)激光儀或視覺(jué)系統(tǒng)測(cè)量出末端執(zhí)行器的實(shí)際位置。理論位置和實(shí)際位置對(duì)比得到誤差值，將誤差值帶入建立的誤差模型中，得到應(yīng)補(bǔ)償?shù)膮?shù)值。離線(xiàn)標(biāo)定前饋補(bǔ)償方法又分為運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和非運(yùn)動(dòng)學(xué)模型補(bǔ)償方法。非運(yùn)動(dòng)學(xué)模型中比較有代表性的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)在空間中對(duì)機(jī)器人進(jìn)行采樣，獲取目標(biāo)點(diǎn)的位姿信息對(duì)誤差的影響，再建立基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定位誤差預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的預(yù)測(cè)和補(bǔ)償。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型避免了復(fù)雜的傳統(tǒng)誤差建模，并有更高的補(bǔ)償精度。將在線(xiàn)檢測(cè)與非運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差模型結(jié)合起來(lái)，能得到更好的補(bǔ)償效果。2.5云制造環(huán)境下工業(yè)機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮到當(dāng)前針對(duì)云制造監(jiān)控系統(tǒng)的研究比較缺乏，以及已有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可擴(kuò)展性和靈活性不足等問(wèn)題，以基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的工業(yè)機(jī)器人智能抓取為應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于微服務(wù)架構(gòu)的面向云制造的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)機(jī)器人智能抓取過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。測(cè)試表明系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足云制造中資源提供者、平臺(tái)運(yùn)營(yíng)者和服務(wù)使用者三類(lèi)用戶(hù)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的監(jiān)控需求。2.6提升差異化發(fā)展格局提升工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的差異化程度能夠在很大程度上避免工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)明顯下滑，加強(qiáng)科研院所與工業(yè)機(jī)器人企業(yè)之間多方面的深入合作，共同制定有序、穩(wěn)定的協(xié)作制度，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人核心零部件企業(yè)與重要企業(yè)深度融合發(fā)展。在國(guó)家大力支持推動(dòng)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的大背景下，發(fā)展工業(yè)機(jī)器人恰逢其時(shí)。所以，深入市場(chǎng)調(diào)研，挖掘市場(chǎng)需求，探索技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)，持續(xù)攻關(guān)突破技術(shù)難點(diǎn)，積極拓展機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景，不斷擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的影響力，通過(guò)深入市場(chǎng)調(diào)研，總結(jié)歸納梳理出有市場(chǎng)需求的差異化產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)有市場(chǎng)需求的差異化產(chǎn)品，不斷打破工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品