機(jī)電液一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用綜述

機(jī)電液一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用綜述摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增長，我國的建設(shè)工作和各行業(yè)的迅速發(fā)展也逐漸步入了一定的正規(guī)，尤其是我國的工程機(jī)械行業(yè)更是取得不小的進(jìn)步。其中最顯而易見的就是我國工程機(jī)械在我國各項(xiàng)建設(shè)工作的普遍性應(yīng)用以及工程機(jī)械的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的不斷更新。機(jī)電液一體化技術(shù)是目前我國工程機(jī)械行業(yè)中受到較多關(guān)注的一項(xiàng)高新技術(shù)，該技術(shù)高效簡化了我國相關(guān)工作人員繁雜的工作。文章圍繞機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：機(jī)電液一體化；工業(yè)機(jī)器人；應(yīng)用引言國家經(jīng)濟(jì)開放，經(jīng)濟(jì)全球化的深入推進(jìn)，我國的經(jīng)濟(jì)水平日漸上升，人們的生活質(zhì)量越來越好。科技發(fā)達(dá)的今天，我們應(yīng)該跟上時(shí)代的腳步，提升生活質(zhì)量，充分運(yùn)用現(xiàn)代的科技與生活相連接起來，利用現(xiàn)在的科技提高我們的生活質(zhì)量，所以，我們需要運(yùn)用機(jī)電一體化的技術(shù)制造工業(yè)機(jī)器人來提高我們的生活，使我們的生活更加方便。一、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)用要求（一）有關(guān)機(jī)械零部件的制造和精度由于目前工業(yè)的機(jī)器人大多還屬于小型的精密制造領(lǐng)域，所以在設(shè)計(jì)零部件中對其精密度便有更高的要求。在展開工業(yè)機(jī)器人的制造操作中必須保證各個(gè)零部件的精確度，可以達(dá)到工業(yè)方面對機(jī)器人所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度。在工業(yè)機(jī)器人的制造中如果電機(jī)、機(jī)械臂這些關(guān)鍵的部位和實(shí)際要加工的精度和設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)不相符，便會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人的末端運(yùn)動(dòng)位置和實(shí)際需求發(fā)生很大的偏差，對機(jī)器人的使用有嚴(yán)重的影響。（二）關(guān)于傳動(dòng)系統(tǒng)的精準(zhǔn)度在當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人在其中得到有效運(yùn)用，具有廣闊的運(yùn)用前景。縱觀工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的具體運(yùn)用，主要涉及到六軸旋轉(zhuǎn)機(jī)器人和直線運(yùn)動(dòng)機(jī)器人這兩大類型。就六軸旋轉(zhuǎn)機(jī)器人而言，此種機(jī)器人可以利用六個(gè)軸開展運(yùn)行，屬于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的類型；就直線運(yùn)動(dòng)機(jī)器人而言，此種機(jī)器人采取直線運(yùn)動(dòng)，一般被用于上下料設(shè)備。動(dòng)力傳遞屬于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的范疇，影響機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng)精準(zhǔn)度的因素相對較多，在動(dòng)力經(jīng)由機(jī)器人各軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳輸?shù)侥┒宋恢脮r(shí)，任何一個(gè)傳動(dòng)件的精準(zhǔn)度是否符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，均會(huì)對機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng)精度造成不可忽視的影響。由于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)用領(lǐng)域?qū)珳?zhǔn)度具有較高要求故而在運(yùn)動(dòng)精度方面的要求相對較高。相較于發(fā)達(dá)國家，我國在工業(yè)機(jī)器人制造上的技術(shù)手段有待提升，尚未實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)和制造高精度的減速器。在我國制造的工業(yè)機(jī)器人中，所采取的減速器主要為日本生產(chǎn)，諸如行星齒輪減速器。除此之外，當(dāng)前市面上的工業(yè)機(jī)器人主要為串聯(lián)機(jī)器人，就機(jī)器人末端運(yùn)動(dòng)位置而言，各個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)的傳動(dòng)精度便是其中不可忽視的影響要素，若在前端運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)偏差，會(huì)在傳動(dòng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中被明顯擴(kuò)大化，使得機(jī)器人末端位置的精準(zhǔn)度大打折扣，難以滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。（三）機(jī)器人裝配精度在工業(yè)機(jī)器人的制造階段如果裝配存在問題，導(dǎo)致機(jī)器人對末端的精準(zhǔn)度與否的判斷產(chǎn)生很大的影響。對此，在工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)工作中如果對零部件的裝配和設(shè)計(jì)沒有考慮到設(shè)計(jì)方案的合理與否，都會(huì)使在具體運(yùn)作中各個(gè)環(huán)節(jié)所處的位置產(chǎn)生偏差，進(jìn)而讓工業(yè)機(jī)器人在具體的動(dòng)力傳送階段的精確度打折扣。且不能確保各軸之間運(yùn)動(dòng)的精度，不能達(dá)到期望的目標(biāo)，從而對產(chǎn)品的加工有負(fù)面的影響，致使產(chǎn)品加工生產(chǎn)的質(zhì)量不能得到保障。二、機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用（一）各軸電機(jī)運(yùn)動(dòng)位置檢測工業(yè)機(jī)器人在被安裝各個(gè)傳動(dòng)軸的電機(jī)與氣缸的初期，以上兩者的運(yùn)動(dòng)精度都是經(jīng)過嚴(yán)苛的監(jiān)測與校準(zhǔn)的。機(jī)器人內(nèi)部一般使用的電機(jī)類型是“伺服電機(jī)”，技術(shù)人員將在電機(jī)上安裝編碼器，以檢測其旋轉(zhuǎn)角度。在編碼器完成檢測之后，其詳細(xì)數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)傳輸進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，從而嚴(yán)格控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，使其與規(guī)定角度一致。對做直線運(yùn)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人而言，其氣缸機(jī)械臂也能通過限位檔塊的校正來保障運(yùn)動(dòng)精度。（二）機(jī)器人核心部件檢測工業(yè)機(jī)器人的核心部件是各軸關(guān)節(jié)臂的減速器。為了實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，技術(shù)人員需要在機(jī)器人的各個(gè)減速器上安裝振動(dòng)傳感器。若機(jī)器人的振動(dòng)情況與日常數(shù)據(jù)一致那么機(jī)器人的工作狀態(tài)就較為良好。一旦機(jī)器人運(yùn)動(dòng)振動(dòng)頻率過快、振幅較大，則表明減速器的運(yùn)行產(chǎn)生了一定的問題。對此，技術(shù)人員需要通過實(shí)時(shí)檢測數(shù)據(jù)來進(jìn)行合理分析，從而全面觀測機(jī)器人各軸的減速器使用狀態(tài)，最終根據(jù)振動(dòng)頻率對其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，保障工業(yè)機(jī)器人的平穩(wěn)、安全運(yùn)行。（三）機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡往往是根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求來設(shè)置的，設(shè)置機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的過程通常在電子計(jì)算機(jī)上完成。技術(shù)人員需要將工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置與企業(yè)生產(chǎn)的要求位置以數(shù)據(jù)的形式錄入工控機(jī)，計(jì)算機(jī)就可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算機(jī)器人各個(gè)傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)量。最后，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器將計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)量下發(fā)至各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而保障各個(gè)傳動(dòng)軸能傳輸維持機(jī)器人平穩(wěn)運(yùn)行的動(dòng)力，并最終幫助機(jī)器人完成預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡，滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求。（四）機(jī)器人工作環(huán)境管理工業(yè)機(jī)器人是高精密加工設(shè)備中的一個(gè)種類，其日常工作環(huán)境會(huì)對它們的內(nèi)部機(jī)械部件產(chǎn)生直接影響。為了保障工業(yè)機(jī)器人的平穩(wěn)運(yùn)行，企業(yè)必須通過機(jī)電一體化技術(shù)嚴(yán)格控制機(jī)器人周邊環(huán)境的溫度以及濕度。在進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的日常管理與維護(hù)時(shí)，技術(shù)管理人員需要全面把控機(jī)器人的生產(chǎn)需求以及基本性能，從而根據(jù)機(jī)器人的運(yùn)行情況來控制其周邊環(huán)境將企業(yè)生產(chǎn)所需的設(shè)備放置在溫度、濕度適宜的環(huán)境中，以免工業(yè)機(jī)器人因受到周邊環(huán)境影響而出現(xiàn)生產(chǎn)失誤的情況。三、機(jī)電液一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用前景（一）液壓系統(tǒng)趨于高壓化液壓系統(tǒng)在大型工程機(jī)械以及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的一個(gè)特點(diǎn)就是輸出力矩和功率大，而隨著生產(chǎn)技術(shù)要求的不斷提升，高壓化液壓系統(tǒng)也必然會(huì)提高工程機(jī)械的功能，提高生產(chǎn)和工作效率，但其不足之處在于高壓化可能會(huì)降低安全性以及零部件的使用壽命，例如高壓下零部件的強(qiáng)度和厚度必然會(huì)增加，這會(huì)使得原件機(jī)體重量增大或體積減小，在給定負(fù)載下這會(huì)使得液壓機(jī)械的共振頻率下降，給控制增加難度。192.192.二)節(jié)能高效機(jī)電液一體化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人必然會(huì)朝著環(huán)保節(jié)能高效的趨勢發(fā)展，這也是當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢。面對能源問題，目前在工程領(lǐng)域采用電噴發(fā)動(dòng)機(jī)能有效實(shí)現(xiàn)對燃油和功率的自動(dòng)控制。同時(shí)未來機(jī)電液一體化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人也必然會(huì)受益于新能源新材料行業(yè)的發(fā)展，采用新型節(jié)能環(huán)保材料也是未來一大趨勢。(三)電流變流體技術(shù)電流變流體技術(shù)的應(yīng)用也是未來機(jī)電液一體化在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的一個(gè)趨勢。其主要可以應(yīng)用于液壓系統(tǒng)的閥門控制以及傳動(dòng)裝置方面。電流變流體技術(shù)是未來液壓技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn),其不僅能夠降低能耗,更加環(huán)保,還能延長機(jī)器使用壽命,優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)束語在時(shí)代不斷變化的今天，我國的科技水平有待提高，企業(yè)的生產(chǎn)效益需要升級，機(jī)電一體化制造的工業(yè)機(jī)器人為工業(yè)生產(chǎn)改革帶來積極影響?，F(xiàn)如今，工業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)開始廣泛實(shí)行，為生活帶來方便。人們可以利用工業(yè)機(jī)器人做家務(wù)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該全心投入到開發(fā)新型工業(yè)機(jī)器人的工作中，為人們提供便捷，為企業(yè)做出經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)，為我國的科技水平起到引領(lǐng)