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2022
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工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展趨勢如何?
工業(yè)機器人技術(shù)是一門涉及機械學(xué)、電子學(xué)、計算機科學(xué)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、仿生學(xué)、人工智能甚至生命科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的交叉性科學(xué),機器人技術(shù)的發(fā)展依賴于這些相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和進步。歸納起來,工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展趨勢有以下幾個方面。
(1)機器人的智能化
智能化是工業(yè)機器人一個重要的發(fā)展方向。目前,機器人的智能化研究可以分為兩個層次,一是利用模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制策略,利用被控對象對模型依賴性不強的特點來解決機器人的復(fù)雜控制問題,或者在此基礎(chǔ)上增加軌跡或動作規(guī)劃等內(nèi)容,這是智能化的最低層次;二是使機器人具有與人類類似的邏輯推理和問題求解能力,面對非結(jié)構(gòu)性環(huán)境能夠自主尋求解決方案并加以執(zhí)行,這是更高層次的智能化。使機器人能夠具有復(fù)雜的推理和問題求解能力,以便模擬人的思維方式,目前還很難有所突破。智能技術(shù)領(lǐng)域有很多的研究熱點,如虛擬現(xiàn)實、智能材料、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、多傳感器集成和信息融合技術(shù)等。
(2)機器人的多機協(xié)調(diào)化
由于生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,對機器人的多機協(xié)調(diào)作業(yè)要求越來越迫切。在很多大型生產(chǎn)線上,往往要求很多機器人共同完成一個生產(chǎn)過程,因而每個機器人的控制就不單純是自身的控制問題,需要多機協(xié)調(diào)動作。此外,隨著CAD/CAM/CAPP等技術(shù)的發(fā)展,更多地把設(shè)計、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)制造、零部件儲存和配送等有機地結(jié)合起來,在柔性制造、計算機集成制造等現(xiàn)代加工制造系統(tǒng)中,機器人已經(jīng)不再是一個個獨立的作業(yè)機械,而是成為了其中的重要組成部分,這些都要求多個機器人之間、機器人和生產(chǎn)系統(tǒng)之間必須協(xié)調(diào)作業(yè)。多機協(xié)調(diào)也可以認為是智能化的一個分支。
?。?)機器人的標準化
機器人的標準化工作是一項十分重要而又艱巨的任務(wù)。機器人的標準化有利于制造業(yè)的發(fā)展,目前不同廠家的機器人之間很難進行通信和零部件的互換。機器人的標準化問題不是技術(shù)層面的問題,而主要是不同企業(yè)之間的認同和利益問題。
(4)機器人的模塊化
智能機器人和高級機器人的結(jié)構(gòu)力求簡單緊湊,其中高性能部件甚至全部機構(gòu)的設(shè)計已向模塊化方向發(fā)展。其驅(qū)動采用交流伺服電動機,向小型和高輸出方向發(fā)展;其控制裝置向小型化和智能化方向發(fā)展;其軟件編程也在向模塊化方向發(fā)展。
?。?)機器人的微型化
微型機器人是2l世紀的尖端技術(shù)之一。目前已經(jīng)開發(fā)出手指大小的微型移動機器人,預(yù)計將生產(chǎn)出毫米級大小的微型移動機器人和直徑為幾百微米甚至更?。{米級)的醫(yī)療和軍事機器人。微型驅(qū)動器、微型傳感器等是開發(fā)微型機器人的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù),它們將對精密機械加工、現(xiàn)代光學(xué)儀器、超大規(guī)模集成電路、現(xiàn)代生物工程、遺傳工程和醫(yī)學(xué)工程等產(chǎn)生重要影響。介于大中型機器人和微型機器人之間的小型機器人也是機器人發(fā)展的一個趨勢。
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