機器人領(lǐng)域中機電一體化技術(shù)研究

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近年來，我國的科學(xué)技術(shù)水平提升，不同學(xué)科領(lǐng)域的距離被不斷拉近，在此過程中，現(xiàn)代化的工程項目發(fā)展得以被推動。機械工程制造領(lǐng)域當(dāng)中，機電一體化技術(shù)的深入發(fā)展與合理化應(yīng)用，得到了社會各界的廣泛關(guān)注。如何將其更好地應(yīng)用到機器人領(lǐng)域中，成為了一項重要課題。

1機電一體化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1.1初級階段

機電一體化技術(shù)的發(fā)展一共經(jīng)歷三個不同的階段，在初級階段中，機電一體化技術(shù)的操作人員，大部分都是將電子技術(shù)提高，將機械產(chǎn)品的各項功能進(jìn)行了改進(jìn)。該項技術(shù)最初誕生于上個世紀(jì)六十年代，并且在第二次世界大戰(zhàn)中得以發(fā)展和廣泛應(yīng)用。直到戰(zhàn)勝結(jié)束之后，人們也習(xí)慣采用此種技術(shù)結(jié)合模式，應(yīng)用電子技術(shù)和機械制造技術(shù)的融合，改善人們的生活條件，推動了社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但在當(dāng)時該項技術(shù)還沒有被真正地稱為一體化技術(shù)，當(dāng)時的機械產(chǎn)品也未能廣泛地在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中推廣與使用[1]。

1.2發(fā)展階段

進(jìn)入到二十世紀(jì)七十年代至八十年代中期，機電技術(shù)進(jìn)入到了蓬勃發(fā)展階段。在這一時期，大規(guī)模的集成電路與微型計算機技術(shù)得到了發(fā)展和創(chuàng)新。通過了計算機遠(yuǎn)程操控，配合通信技術(shù)，實現(xiàn)了全方位的技術(shù)改良。機電一體化技術(shù)發(fā)展到這一階段，已經(jīng)對原本不完善的技術(shù)模式進(jìn)行了改良，推動了機電工程信息技術(shù)一體化更進(jìn)一步發(fā)展。

1.3深入階段

上世紀(jì)九十年代末期，機電一體化技術(shù)中融入了通信技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、光機電與微機電一體化等高新科學(xué)技術(shù)類型。在發(fā)展的過程中，逐漸進(jìn)入到了智能化的發(fā)展階段。在這一時期，機電一體化技術(shù)持續(xù)且深入地發(fā)展，對于人工智能技術(shù)、光纖技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多項高新技術(shù)方面的發(fā)展，都產(chǎn)生的了推動作用，在很大程度上，促進(jìn)了各項技術(shù)的發(fā)展與全面提升。同時，在不同智能化新技術(shù)的幫助下，機電一體化技術(shù)也逐漸形成了更為完整和科學(xué)的發(fā)展體系。

2機電一體化技術(shù)在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1運動位置檢測中的應(yīng)用

工業(yè)技術(shù)一體化的發(fā)展進(jìn)程中，機電一體化技術(shù)在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸深入，由此產(chǎn)生的效果也越來越明顯，加強技術(shù)管理推動技術(shù)發(fā)展，能夠使其應(yīng)用效果逐漸優(yōu)化。機器人的各軸處于運動狀態(tài)當(dāng)中時，電機與氣缸的安裝和調(diào)試過程中，需要對相關(guān)運動的精度作出嚴(yán)格要求。同時，在正式進(jìn)行安裝和調(diào)試中，需要進(jìn)行精準(zhǔn)校對，并提出切實可行的嚴(yán)格檢測方案。利用機電一體化技術(shù)，確保運動的精度能夠達(dá)到機器人的實際工作要求。比如，在進(jìn)行檢測中，采用電機設(shè)備均為伺服電機設(shè)備。通過編碼器的反饋數(shù)據(jù)，可以完成電機接入，并對電機的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整。對于電機來說，伺服電機是一種比較常見的形式，在實際的運動中，如果需要電機始終處于最佳的運動狀態(tài)，則需要利用相關(guān)的編碼器，完成旋轉(zhuǎn)角度的檢測工作。根據(jù)獲取到的反饋數(shù)據(jù)，完成電機角度的調(diào)整[2]。

2.2工作環(huán)境管理中的應(yīng)用

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)與制造領(lǐng)域中，工業(yè)機器人是一項高精密的加工設(shè)備。機器人在實際的工作中，對于周圍環(huán)境的溫度和濕度都有著極高的要求。在實際的工作中，機器人管理與維護(hù)狀態(tài)下，要根據(jù)機器人的性能，控制設(shè)備周圍的環(huán)境。根據(jù)機器人的安裝運行與生產(chǎn)加工要求，將工業(yè)機器人安裝在溫度和濕度都比較適宜的環(huán)境下。使用機電一體化技術(shù)，能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行一體化管理，避免工業(yè)機器人在生產(chǎn)制造中，因為周圍環(huán)境而產(chǎn)生的末端控制精度降低等問題。

2.3運動軌跡規(guī)劃中的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)可以對機器人運動的軌跡進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。通常情況下，機器人的運動軌跡是根據(jù)實際的需求而設(shè)定的，在以工控機為上位機的計算機當(dāng)中，將各個目標(biāo)位置處的末端目標(biāo)位置與方向輸入工控機，根據(jù)機器人的運動學(xué)模式進(jìn)行逆解。工業(yè)機器人的各個軸運動量求解出來之后，可以通過驅(qū)動器下發(fā)的各個軸驅(qū)動電機，完成各軸同步運動。通過此種方式，能夠確保機器人末端位置與運動方向可以達(dá)到目標(biāo)位置與方向的需求，從而完成對機器人的加工生產(chǎn)要求。

2.4核心部件檢測中的應(yīng)用

在對機器人核心部件進(jìn)行檢測的過程中，也可以應(yīng)用到機電一體化技術(shù)。該項技術(shù)在核心部件檢測中，主要是對核心不僅對機器人各關(guān)節(jié)臂的減速操控作用進(jìn)行檢測。比如，某地區(qū)的機電一體化技術(shù)專員在對機器人各軸的減速器位置進(jìn)行檢驗的過程中，使用機電一體化技術(shù)對減速器位置的振動情況進(jìn)行了檢驗。通過此種方式，明確地判斷了機器人運動的穩(wěn)定性。當(dāng)減速器的位置處傳感器震動頻率過快且振幅過大的情況下，則表示了減速器在實際的運行過程中，本身需要對存在異常的位置進(jìn)行檢查。此種狀態(tài)可以有效地避免因為減速器振動問題，而產(chǎn)生的機器人末端位置運動精度與平穩(wěn)性降低的情況。

3總結(jié)

綜上所述，機電一體化技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了多個階段，在這一過程中，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員，逐漸提高了對機電一體化技術(shù)的認(rèn)知，深化了對技術(shù)的理解。在今后的發(fā)展中，機電一體化技術(shù)將會持續(xù)應(yīng)用到機器人領(lǐng)域當(dāng)中，通過與其他各項科學(xué)技術(shù)相互結(jié)合，對我國未來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展能產(chǎn)生極強的推動作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭潤梅.機電一體化技術(shù)在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J/OL].世界有色金屬,2018(24):121+124.

[2]王曉平.機電一體化技術(shù)在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2018(14):88.

作者:周陽 單位:陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院