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            電氣自動化技術與產業機器人的融合發展及未來趨勢

            來源:科技資訊 作者:王鵬凱
            發布于:2021-03-18 共3017字

              摘要:產業機器人的智能化發展已經成為未來發展的必然趨勢, 能夠顯著提高工業生產效率, 大大降低生產成本, 以此減少不必要的重復勞動。電氣自動化技術與產業機器人之間的有機融合, 必須實現大規模有效應用, 以便于更好地為社會提供服務, 產業機器人行業也是電氣自動化專業的主要就業方向。據此, 該文主要對產業機器人電氣自動化技術的有效應用進行了詳細分析。

              關鍵詞:產業機器人; 電氣自動化技術; 應用;

              1 產業機器人的技術特點

              首先, 技術先進的產業機器人融合了精密化、智能化、軟件應用開發等各種多元化先進制造技術, 通過實時檢測、控制、優化、調度、決策生產過程, 以實現產量快速增加, 質量顯著提高, 成本大大下降, 資源有效節約, 這可謂是工業自動化水平的最高體現。其次, 技術升級產業機器人與自動化成套裝備精細化加工制造等技術性特點, 是在動力機械與計算機后續發展, 衍生的全方位延伸人的智力與體力的新時代生產工具, 這是實現生產數字化、智能化、自動化的重要方式。

            電氣自動化

              2 產業機器人電氣自動化技術的有效應用

              2.1 電氣自動化技術在產業機器人中的應用

              2.1.1 新生代電氣自動化技術在產業機器人中的應用

              在社會各領域, 電氣自動化技術都實現了廣泛應用, 其中核心技術是信息處理技術、自動化控制技術、計算機技術等。在后續產業機器人領域, 會漸漸尋求到更加多元化、更加繁雜的操作流程, 并進一步提高對精確性的要求, 這就需要電氣自動化技術實現更新發展, 以此促進新生代技術在產業機器人中的有效應用。產業機器人不僅要具備良好的傳統程序化工作技能, 還有具備突出的學習能力與自主創造能力。而在產業機器人中, 伺服電機、控制器等都屬于核心組成部分, 其精確度與穩定性要求都很高, 特別是醫療機器人, 為了實現長遠的突破性發展, 必須全面促進整體技術水平顯著提升。

              2.1.2 針對各種產業機器人促進技術突破

              其中, 既要加強高精度運動控制、模塊化與嵌入式控制系統設計、高可靠性實時通信網絡、復雜設施設備系統仿真技術等各種現代化技術的快速發展, 還應專門針對產業機器人進行新型技術開發。就醫療機器人來講, 其在很大程度上突破了傳感器技術和檢測技術, 并順應光感、溫感、觸感等各種環境的實時變化, 基于多項智能化全息成像技術與多傳感器融合技術共同構建了機器人視覺系統、感知系統, 從而進一步實現了真正意義上的微創醫療。

              2.1.3 提高關鍵零部件整體發展水平

              為了促使零部件的精確性和整體質量得到顯著提升, 應充分發揮電氣自動化技術的優勢作用, 設計并開發全數字的開放式控制系統, 以及編碼器與控制器, 熟練掌握精密加工、成型、測量等先進技術, 保證機器人的運動精確度水平, 通過前饋參數配置等各種方式方法, 提高控制精確度。在進行零部件加工時, 應合理利用計算機技術與新型信息化技術, 實現傳統數控加工思維的實時改變。

              2.1.4 提高機器人的自主學習能力

              機器人能通過挖掘圖像信息提取特征, 從而保證分類器的水平, 以此提高自動化監測的高精確性。另外, 還可以實現機器人和云服務器之間的有效銜接, 確保產業機器人處于多種環境狀態下, 具備良好的自動化分類處理能力, 從而使得工業水平得到明顯提升。

              2.2 產業機器人技術在電氣自動化中的應用

              2.2.1 在電氣設備中的應用

              電氣設施設備的合理設計應符合自動化操作具體要求, 在進行設計的時候, 還需要進一步加強對產業機器人技術的合理利用。因為電氣設備系統太多繁雜, 其中包括多元化知識與技能, 所以在設計時, 應采用計算機技術進行算法設置, 計算電氣設備系統設計的相關參數, 以便于電氣設備控制系統設計順利進行, 大大提升設備工作效率與質量。

              2.2.2 在電氣控制中的應用

              在電氣領域中, 電氣設備控制是非常重要的組成部分, 自動化設備是電氣行業的主要發展趨勢。在設備控制中, 也需要不斷實現智能化發展, 從而顯著提高工作效率與水平, 節省成本, 以此減少工作人員的勞動任務量。

              2.2.3 在電氣設備日常操作中的應用

              電氣行業與人們的日常生產生活息息相關, 電網非常復雜, 電氣設備繁多, 日常控制工作也很繁瑣。傳統日常操作太過復雜, 還會導致電氣系統控制時間明顯增加, 控制效率在很大程度上快速降低。

              2.2.4 在故障診斷中的應用

              在電氣正常有序運行中, 不論是受客觀因素還是主觀因素影響, 都會導致電氣設備出現故障, 發生事故, 如果不及時處理故障, 找不出根源, 還會引發許多嚴重危害, 造成巨大的經濟損失。在電氣自動化過程中, 設備使用性能與故障等多方面診斷也應漸漸實現自動化, 而產業機器人技術的有效應用, 可以簡化故障診斷整個過程。

              2.2.5 在簡化自控流程中的應用

              電氣領域自動化控制是非常復雜的過程, 對各個環節要求都很嚴格, 如果其中某環節出現問題, 都會引發嚴重危害, 造成經濟損失。而產業機器人技術的有效應用, 能夠科學合理分析設備使用狀況與故障發生狀況等, 以此采取有效的處理方式, 盡量保證電氣自動化控制工作效率與質量。而此技術的利用, 還能夠實現遠程化檢修, 以及過程簡化。

              3 未來產業機器人與電氣自動化技術的發展趨勢

              3.1 未來產業機器人發展趨勢

              產業機器人在很大程度上推動了各大行業的自動化發展, 在非標準化的領域, 也備受青睞。而通過有效應用神經網絡技術, 能夠進一步激發人工智能的自主學習吸收良好意識, 以此識別圖片形象。產業機器人也必然會漸漸走進人類才能夠從事的行業領域, 實現在非線性工作和決策領域中的廣泛應用。另外, 產業機器人具有其自身的獨特優勢, 其可以通過高效無線輔助與擴展, 然而卻也存在明顯不足, 即機器人缺乏人類復雜的神經網絡, 但是就人工作業機制而言, 產業機器人能夠打破限制, 突破桎梏。

              3.2 產業機器人將會覆蓋各行業

              是創造性勞動。不僅人們的工作崗位面臨著巨大挑戰, 日常生產生活也面臨著威脅。基于工業革命時代, 開始大力推廣使用, 直到迎來了信息化時代, 人工智能主導產業機器人。當前全球化產業機器人主要應用于汽車、電子電氣、制造、食品等各個行業。而服務機器人也實現了在家務殘障輔助、養老、教育娛樂、醫療手術、農業、國防領域等各個行業的有效應用。

              3.3 電氣自動化技術發展趨勢

              電氣自動化技術是工業核心技術, 目前已經從傳統現場總線和分布式控制系統技術演變成了人工智能技術, 將來勢必還會實現物聯網技術的有效對接, 進而慢慢走向高頻發展階段。其中, PWM技術發展便增加了電流互感器功率, 其能夠更高程度上滿足人們在高速活動時的多元化需要。而在電氣自動化技術中, 計算機技術發揮著重要作用, 并且切實改變了傳統電氣自動化發展的良好思維, 系統的通用性和操作簡捷性將會成為未來的一大發展趨勢。

              4 結語

              綜上所述, 就本質而言, 包含人類決策的大部分工作都將會實現所謂的程序化操作, 以前經常會遇到一些認知上的誤區, 就是認為必然許多工作任務根本無法被代替。但是就實踐結果表明, 與人類相比, 人工智能可以更加高效地以程序為依據完成任務, 甚至漸漸開始從事一些創造性工作, 進而實現了在工業領域的廣泛應用。

              參考文獻

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              [4]陳家文。淺析電氣自動化技術的發展和應用[J].電子測試, 2015 (7) :21-23.

            作者單位:河北工業職業技術學院
            原文出處:王鵬凱.解析產業機器人電氣自動化技術的有效應用[J].科技資訊,2019,17(14):32-33.
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