随着智能制造在全球范围内的快速发展,智能制造已成为制造业中的重要一环,尤其是工业机器人的广泛应用,为我国机械工业产业发展和分工格局带来深刻影响,推动形成新的生产方式、产业形态、商业模式。由各类工业机器人(水下机器人、焊接机器人、码垛机器人、喷涂机器人、装配机器人等)构成的智能装备,工作效率与质量明显优于人力,成为越来越多制造企业的选择。在进行大量的重复、单一工作时,机器人的效率比人类高得多,因为它们非常精确。无论它们已经工作了多少小时,它们仍能在相同的位置钻孔,用相同的力度拧螺钉。
据了解,“智能制造”这一概念的首次提出,是在1988年,美国纽约大学的怀特教授(P.K.Wright)和卡内基梅隆大学的布恩教授(D.A.Bourne)出版了《智能制造》一书,首次出现了这个极具未来感的词汇,并且书中指出“智能制造的目的是通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器控制对制造技工的技能和专家知识进行建模,以使智能机器人在没有人工干预的情况下进行小批量生产。”
智能制造产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床 、服务机器人、其他 自动化装备),工业互联网(机器视觉、传感器、RFID、工业以太网、数据采集器)、工业软件(ERP/MES/DCS系统等)、3D打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。
可以说,工业机器人是智能制造业最具代表性的装备。一台工业机器人通常由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成。这三大部分又分成六个子系统。分别为:
驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人机交互系统、控制系统。
目前,最常见的制造类机器人是机器臂。一部典型的机器臂由七个金属部件构成,它们是用六个关节接起来的。计算机将旋转与每个关节分别相连的步进式马达,以便控制机器人(某些大型机器臂使用液压或气动系统)。
此外,常见的还有可以自主行动的机器人,这种机器人有一个用来检查障碍物的碰撞传感器。当您启动机器人后,它大体上是沿一条直线曲折行进的。当它碰到障碍物时,冲击力会作用在它的碰撞传感器上。每次发生碰撞时,机器人的程序会指示它后退,再向右转,然后继续前进。按照这种方法,机器人只要遇到障碍物就会改变它的方向。
高级机器人则会以更精巧的方式运用这一原理。机器人专家们将开发新的程序和传感系统,以便制造出智能程度更高、感知能力更强的机器人。如今的机器人可以在各种环境中大展身手。
随着科技的发展,各类高级机器人将会在越来越多的领域中得到应用,随着我国劳动力成本的上升,机器人在我国工业中将有广阔的应用前景。
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