范鳴

湖北城市職業(yè)學校

機電液一體化技術(shù)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用

范鳴

湖北城市職業(yè)學校

機電液一體化技術(shù)在工業(yè)機器人中有著重要應(yīng)用，文章對機電液一體化的概念及其包括的內(nèi)容進行了闡述，并分析了機電液一體化技術(shù)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用與發(fā)展。

機電液一體化技術(shù) 機器人 應(yīng)用

隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)機械中逐漸開始使用了電子控制技術(shù)以及液壓傳動技術(shù)，工程機械向著自動化、智能化發(fā)展，機電液一體化技術(shù)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用促進了工業(yè)的進一步發(fā)展。

1 機電液一體化概述

1.1 機電液一體化在工程機械中的概念

隨著科技的進步，電子技術(shù)、微電子技術(shù)以及集成電路得到了很大的發(fā)展，而融入了這些技術(shù)的機械產(chǎn)品就屬于機電一體化產(chǎn)品，液壓傳動系統(tǒng)在工程機械中是常用的系統(tǒng)，在很多機械產(chǎn)品的設(shè)計中，經(jīng)常會把液壓傳動系統(tǒng)和電子器件相結(jié)合，于是就形成一種機械、液壓、電子器件相結(jié)合的系統(tǒng)，被稱為機械液一體化系統(tǒng)。在工程上機械液系統(tǒng)主要包括液壓部分、傳感部分、驅(qū)動部分等，但并不是所有包含機械、液壓、電子元件的系統(tǒng)都是機電液一體化系統(tǒng)，機電液一體化并不是這些部分的簡單組合，機電液一體化系統(tǒng)必須具備三個功能。首選是檢測識別功能，也就是在工作中對工作對象能夠進行準確，快速的識別，對工作條件進行檢測。第二是決策功能，系統(tǒng)可以根據(jù)檢測結(jié)果自動作出判斷。第三是伺服系統(tǒng)，一個完整的機電液系統(tǒng)必須擁有有效執(zhí)行決策的伺服機構(gòu)。

1.2 機電液一體化包含的內(nèi)容

機電液一體化技術(shù)所包含的技術(shù)包括很多，涉及到電子、液壓、機械等多種技術(shù)。機電液一體化技術(shù)主要體現(xiàn)在四個方面：（1）整機的電子控制。電子控制技術(shù)的發(fā)展迅速，各種控制系統(tǒng)被得到應(yīng)用，其中以微機器為核心控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢明顯，其優(yōu)勢是操作方便，可靠性高。（2）發(fā)動機的電子控制。機械的動力來源就是發(fā)動機，目前性環(huán)保能較好的電噴法發(fā)動機的應(yīng)用較為普遍，實現(xiàn)了能源的節(jié)約，還可以對發(fā)動機進行柔性控制。（3）行走系統(tǒng)的電子控制。行走電子系統(tǒng)的應(yīng)用對提高機械系統(tǒng)的靈活性有著重要幫助，實現(xiàn)了自動調(diào)速、恒速控制等功能。（4）工作裝置的電子控制。例如一些工程機械已經(jīng)具備了自動找平衡功能、自動調(diào)頻功能以及自動裝卸功能。

2 機電液一體化在工業(yè)機器人中的應(yīng)用與發(fā)展

2.1 液壓系統(tǒng)向高壓化發(fā)展

工程機械中的液壓系統(tǒng)的特點就是輸出力矩和功率大，因此，液壓系統(tǒng)在大型工程機械中的應(yīng)用比較普遍，在不斷的發(fā)展中，液壓系統(tǒng)向高壓化發(fā)展的趨勢十分明顯，液壓系統(tǒng)壓力升高雖然使工程機械的功能更加強大，工作效率提高，但也降低了工作的安全性以及部件的壽命。例如，在高壓下，一些物質(zhì)顆粒會對部件內(nèi)造成更大的磨損；液體以及氣體泄漏的概率升高等。

2.2 電子器件向靈敏化與智能化發(fā)展

工業(yè)機器向智能化和靈敏化發(fā)展是必然的趨勢，也是工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的需求。高度的靈敏化和智能化可以讓工程機械具有很強的數(shù)據(jù)處理能力，反應(yīng)能力提高。高速微處理、傳感器等都是機械智能化和靈敏化趨勢下的產(chǎn)物，對整機的動態(tài)性能的提高也有很大的幫助，機器的判斷更加準確、反應(yīng)動作更加迅速。例如，激光傳感器、語音傳感器的應(yīng)用提高了機械的機器人化程度。

2.3 高效節(jié)能

目前能源問題是全世界都存在的問題。因此，在工程機械設(shè)計中也要融入節(jié)能的元素。目前在機械上所采用的節(jié)能措施主要是采用電噴發(fā)動機，使用電噴發(fā)電機可以實現(xiàn)對燃油和功率的自動控制，另外，也可以通過使用高新材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，來提高工程機械的工作效率。

2.4 軟件發(fā)揮更大作用

一些先進的裝置如微處理器、傳感器等都需要軟件的輔助才能發(fā)揮其作用。軟件的作用是連接多種部件之間，使之進行協(xié)調(diào)配合。具有多種功能的軟件也為機械設(shè)計提供了更多的選擇，功能齊全的軟件為工程機械的的高效工作提供了有利條件。其中軟件開發(fā)中的控制算法是非常重要的，行業(yè)中主要使用專家系統(tǒng)建立合理的控制算法。

2.5 智能化機群的協(xié)同作業(yè)

現(xiàn)代工業(yè)中對作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)進度的要求有了很大提高，這就要求機器提高作業(yè)效率。因此，需要機群協(xié)同作業(yè)的方式來加快進度，同時為保證施工質(zhì)量，也需要機群擁有高度的智能化，智能化協(xié)同作業(yè)也成為工業(yè)發(fā)展的一大趨勢。機群的協(xié)同作業(yè)需要智能化的單機、現(xiàn)代化通訊設(shè)備、遙控設(shè)備和以及科學的施工工藝相結(jié)合，也為機電液一體化的應(yīng)用提供了更大發(fā)展空間。

2.6 電流變流體技術(shù)

電流變流體技術(shù)也在液壓系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，主要在液壓系統(tǒng)的閥、以及傳動裝置方面，電流變流體技術(shù)有著降低能耗、延長壽命、優(yōu)化設(shè)計的優(yōu)勢，是液壓技術(shù)未來發(fā)展的重點。

總之，機電液一體化技術(shù)主要包括到電子、液壓、機械等技術(shù)，目前機電液一體化在工業(yè)機器人中得到了廣泛應(yīng)用，其發(fā)展主要體現(xiàn)在液壓系統(tǒng)逐漸高壓化，電子器件逐漸靈敏化與智能化，更加節(jié)能，軟件功能更加強大，實現(xiàn)了智能化機群的協(xié)同作業(yè)等，可見，機電液一體化技術(shù)應(yīng)用對工業(yè)機器人的發(fā)展具有重要的意義。

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