淺談工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢,大學(xué)論文

淺談工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢,大學(xué)論文內(nèi)容摘要：當(dāng)前,隨著當(dāng)代科技的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。我們國家當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人保有量較高,在其故障診斷技術(shù)上有所研究,但不可否認(rèn)的是,當(dāng)下的技術(shù)一部分還需要依靠國外。近年來,我們國家在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域上的發(fā)展勢頭喜人,工業(yè)機(jī)器人的故障診斷技術(shù)不斷進(jìn)步。文章主要對(duì)當(dāng)下工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展、工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)以及發(fā)展方向、工業(yè)機(jī)器人的安裝及調(diào)試進(jìn)行了分析,以供參考。本文關(guān)鍵詞語：工業(yè)機(jī)器人,故障診斷,發(fā)展趨勢隨著時(shí)代的高速發(fā)展,逐步從手工時(shí)代過渡至工業(yè)時(shí)代,機(jī)械化解放了人們的雙手,大幅度提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)進(jìn)一步拉開了當(dāng)代化的帷幕,讓人們的生活愈加便捷,其被運(yùn)用于各行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、快速化、精準(zhǔn)化。因而,工業(yè)機(jī)器人的作用對(duì)現(xiàn)今時(shí)代的重要性毋庸置疑,但工業(yè)機(jī)器人是集電子、機(jī)械、人工智能等多項(xiàng)技術(shù)于一體的智能集合體,其構(gòu)造精致細(xì)密復(fù)雜,在維修方面需要專業(yè)的維修人員,設(shè)備的安裝和調(diào)試同樣作為其應(yīng)用重點(diǎn)[1]。在機(jī)器人的維修方面,一旦機(jī)器人出現(xiàn)故障,便需要及時(shí)診斷維修,否則可能使生產(chǎn)滯后,對(duì)企業(yè)造成重大損失?？傊?故障診斷技術(shù)的運(yùn)用在保障工業(yè)機(jī)器人的正常運(yùn)轉(zhuǎn)上非常重要。1工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)在狀況工業(yè)機(jī)器人的興起加快了當(dāng)代化進(jìn)程的腳步,極大地改變了當(dāng)下企業(yè)的生產(chǎn)水平,可代替人工某些單調(diào)的工作或環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)的工種。工業(yè)機(jī)器人由三個(gè)部分組成,分別是主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng),主體則包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)和機(jī)座,華而不實(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)如手、腕、臀部,部分機(jī)器人還具有行走機(jī)構(gòu),具備與人形似的行走功能[2]。而工業(yè)機(jī)器人的第一個(gè)階段是操作者通過操作器對(duì)機(jī)器人下發(fā)指令,機(jī)器人能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行反復(fù)執(zhí)行,屬于示教再現(xiàn)型機(jī)器人,被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。工業(yè)機(jī)器人的第二個(gè)階段屬于具有視覺和力覺感悟型機(jī)器人,這類機(jī)器人能夠?qū)ν饨绶磻?yīng)的特定信息進(jìn)行分析,進(jìn)而將其工作形式調(diào)整為最合適的狀態(tài),而其在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中,已經(jīng)有所應(yīng)用了[3]。工業(yè)機(jī)器人的第三階段則屬于智能機(jī)器人,當(dāng)前智能機(jī)器人大多還處于研究開發(fā),只要部分智能機(jī)器人已被應(yīng)用于實(shí)際中,但并不廣泛。相信隨著當(dāng)代科技的發(fā)展,智能型機(jī)器人將會(huì)有廣闊的發(fā)展市場。2工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的現(xiàn)在狀況當(dāng)前,工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)大致能夠?qū)⑵浞譃槿齻€(gè)階段,第一個(gè)階段是維修人員對(duì)各種參數(shù)的異常情況進(jìn)行分析,如溫度異常、運(yùn)行軌跡異常、噪聲等,進(jìn)而依靠本身經(jīng)歷體驗(yàn)找出故障方向,但這種方式會(huì)導(dǎo)致診斷效率低下,準(zhǔn)確率不高。第二個(gè)階段是當(dāng)前較為普遍的處理方式,通過對(duì)機(jī)器人的本地狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷,依靠錯(cuò)誤代碼對(duì)相應(yīng)故障信息進(jìn)行提示,進(jìn)而分析出工業(yè)機(jī)器人故障原因或處理方式。第三個(gè)階段主要是通過故障診斷和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)工業(yè)機(jī)器進(jìn)行故障分析,這種形式下的故障診斷較為簡單精準(zhǔn)。因而,從三個(gè)不同階段的工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)來看,其正在向數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、遠(yuǎn)程化等轉(zhuǎn)變。工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的遠(yuǎn)程化是診斷技術(shù)、視覺技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等的結(jié)合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的操作狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控,并通過所傳達(dá)的信息異常數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器人工作故障進(jìn)行準(zhǔn)確分析[4],以縮短工業(yè)機(jī)器人故障時(shí)間,最大化為企業(yè)止損,同時(shí)提升企業(yè)生產(chǎn)效率,這也意味著其技術(shù)手段正在轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變。當(dāng)前,對(duì)工業(yè)機(jī)器人故障進(jìn)行診斷的方式方法一般是故障樹診斷技術(shù)、信號(hào)處理診斷技術(shù)、模型診斷技術(shù)、遺傳算法診斷技術(shù)等和專家系統(tǒng)診斷以及模糊集診斷[5,6]。因而,在實(shí)際操作中,一般是針對(duì)各種不同的機(jī)器故障情景選擇適宜的故障診斷方式方法,這樣一來,能夠很好地解決工業(yè)機(jī)器人的多樣化問題,而且各診斷技術(shù)之間可以以實(shí)現(xiàn)技術(shù)互補(bǔ),將其所具有的診斷優(yōu)勢相結(jié)合,使得工業(yè)機(jī)器人故障診斷更及時(shí)、準(zhǔn)確。3工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向多元化結(jié)合當(dāng)前,工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的研究方向側(cè)重于愈加便捷化、精準(zhǔn)化和實(shí)用化,因而隨著當(dāng)下信息技術(shù)的發(fā)展,在機(jī)器人故障診斷技術(shù)上,將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)等運(yùn)用華而不實(shí),能夠使獲得的傳感器信息能夠進(jìn)行自動(dòng)化分析,對(duì)信息進(jìn)行綜合篩查,甚至給出解決方案[7]。對(duì)工業(yè)機(jī)器人的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,在計(jì)算機(jī)技術(shù)下分析其溫度、壓力、振動(dòng)等各項(xiàng)數(shù)據(jù),解決各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)之間可能會(huì)產(chǎn)生的沖突,進(jìn)而提高其診斷的準(zhǔn)確率和實(shí)用性以及及時(shí)性。3.1工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向在科技不斷發(fā)展的今天,工業(yè)機(jī)器人有著良好的發(fā)展前景和廣闊的市場,而隨著工業(yè)機(jī)器人的更新?lián)Q代,其故障診斷技術(shù)同樣需要進(jìn)步。當(dāng)前來講,工業(yè)機(jī)器人的診斷技術(shù)主要發(fā)展方向有遠(yuǎn)程技術(shù)和智能技術(shù),通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效結(jié)合,如計(jì)算機(jī)技術(shù)、視覺技術(shù)、專家系統(tǒng)、故障診斷技術(shù)、傳感技術(shù)等,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,能夠有效及時(shí)地進(jìn)行故障處理。同時(shí)在遠(yuǎn)程技術(shù)的支持下,還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人工作數(shù)據(jù)、故障信息等的分享,提高工業(yè)機(jī)器人故障的診斷效率,最大化降低企業(yè)的損失,保證企業(yè)生產(chǎn)的高效化。3.2工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的多元化在高速發(fā)展的科技時(shí)代,計(jì)算機(jī)技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用越加成熟,在傳感器信息的分析上,通過計(jì)算機(jī)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)分析的自動(dòng)化和處理的綜合化,進(jìn)而為工業(yè)機(jī)器人的故障診斷提供可靠的根據(jù)。機(jī)器人故障診斷技術(shù)的多源信息融合則是對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài),如對(duì)工作溫度、聲音、振動(dòng)、功率等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,再通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)的各種信息進(jìn)行融合,提高診斷的準(zhǔn)確性和及時(shí)性,消除或減少各種不確定因素對(duì)工業(yè)機(jī)器人正常工作的影響,避免傳感器信息之間出現(xiàn)矛盾的情況。在當(dāng)下的工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)階段,其主要的診斷方式方法牽涉信號(hào)處理的診斷、故障模型、遺傳算法診斷以及專家系統(tǒng)等方面,其診斷方式各有優(yōu)劣,或者應(yīng)用于某特定的故障處理中具有較好的效果,但在其他方面效果并不顯著。因而,即使當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化,但在實(shí)際的故障診斷場景中,仍需合理地利用各診斷技術(shù),做到揚(yáng)長避短,實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人故障診斷技術(shù)的有效、及時(shí)、精準(zhǔn)化,進(jìn)而能夠知足各種實(shí)際需求,促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人診斷技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。4工業(yè)機(jī)器人的安裝和調(diào)試4.1工業(yè)機(jī)器人的安裝工業(yè)機(jī)器人屬于較為精致細(xì)密的設(shè)備,因而其在安裝方面具有較為嚴(yán)格的要求,假如工業(yè)機(jī)器人在安裝經(jīng)過中出現(xiàn)了問題,需要及時(shí)進(jìn)行故障診斷,避免影響到機(jī)器人的正常運(yùn)行,甚至出現(xiàn)安全事故或?qū)ζ髽I(yè)造成重大損失。在進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的安裝經(jīng)過中,首先,需要對(duì)安裝人員有嚴(yán)格的專業(yè)要求,而安裝人員只要通過本身豐富的經(jīng)歷體驗(yàn),做到對(duì)設(shè)備部件關(guān)系和尺寸的完全把控,對(duì)各機(jī)器設(shè)備的工作原理和構(gòu)造有所把握,才能避免在安裝經(jīng)過中出現(xiàn)故障。其次,安裝人員需要對(duì)工業(yè)機(jī)器人的安裝進(jìn)行方案設(shè)計(jì),這樣在安裝經(jīng)過中發(fā)生了任何故障都能夠及時(shí)地進(jìn)行診斷處理。4.2工業(yè)機(jī)器人的調(diào)試由于在工業(yè)機(jī)器人在安裝經(jīng)過中可能會(huì)出現(xiàn)各種突發(fā)狀況或者細(xì)微的誤差,進(jìn)而對(duì)其精準(zhǔn)度造成影響,因而相關(guān)人員必須對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試,而調(diào)試方向主要是對(duì)工業(yè)機(jī)器人的各軸歸零以及對(duì)工業(yè)機(jī)器人的信號(hào)處理調(diào)試。由于剛安裝的機(jī)器可能軸并未歸零,因而在使用經(jīng)過中缺乏穩(wěn)定性,進(jìn)而發(fā)生偏移或移位,具有較大的安全隱患。在調(diào)試時(shí),工作人員需要將各軸臂進(jìn)行歸零處理;工業(yè)機(jī)器人需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行接受,通過接收到的信號(hào)完成一系列動(dòng)作。但其系統(tǒng)并不是單一的機(jī)器系統(tǒng),在使用經(jīng)過中,一般與各種設(shè)備相互配合,各設(shè)備之間的信號(hào)同樣需要調(diào)試,因而在工業(yè)機(jī)器人使用前,對(duì)其進(jìn)行信號(hào)測試及調(diào)試是非常重要的。結(jié)束語工業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展是我們國家步入全面當(dāng)代化的標(biāo)志之一,同時(shí)也大幅度解放了勞動(dòng)力,促進(jìn)了企業(yè)生產(chǎn)的高效率,為人們生活帶來了極大的改變。但工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用必然會(huì)牽涉其發(fā)生故障后的有效診斷和處理,只要及時(shí)處理故障,才能保障工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定性。然而在實(shí)際應(yīng)用中,工業(yè)機(jī)器人的多樣性、復(fù)雜性、精準(zhǔn)性同樣為故障診斷帶來了困難。在工業(yè)機(jī)器人的故障診斷中,各專家技術(shù)人員經(jīng)多年不懈努力,總結(jié)了多種有效的故障解決辦法,如遠(yuǎn)程監(jiān)控故障診斷就屬于當(dāng)前排在前列的技術(shù)手段,但其要想在市場中廣泛應(yīng)用,則還需不斷完善改良。以下為參考文獻(xiàn)[1]侯智,陳進(jìn).工業(yè)機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控與