（遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 錦州 121000）

工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)及其在玻璃加工設(shè)備的應(yīng)用

李萌

（遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 錦州 121000）

本文主要目的在于分析和探討工業(yè)機(jī)器人的控制體系設(shè)計(jì)，希望能夠通過(guò)實(shí)踐研究工業(yè)機(jī)器人在玻璃加工設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用了解并掌握工業(yè)機(jī)器人的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。本次研究從工業(yè)機(jī)器人控制及應(yīng)用的現(xiàn)狀研究入手，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程研究體系，深入探討工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人的硬件及軟件設(shè)計(jì)和控制管理工作細(xì)節(jié)，達(dá)成工業(yè)機(jī)器人控制模板的實(shí)際設(shè)計(jì)需求，進(jìn)而在良好的工作運(yùn)營(yíng)模式下應(yīng)用于玻璃的加工設(shè)備工作當(dāng)中，為提升玻璃加工設(shè)備的工作質(zhì)量和工作效率奠定良好的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。

工業(yè)機(jī)器人；控制系統(tǒng)；玻璃；加工設(shè)備應(yīng)用

伴隨時(shí)代的不斷發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注社會(huì)生產(chǎn)效率的提升。為了滿足社會(huì)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提升需求，本次研究針對(duì)工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)機(jī)器人在玻璃加工設(shè)備生產(chǎn)工作當(dāng)中的應(yīng)用展開(kāi)細(xì)致的分析和研究，希望能夠滿足實(shí)際的生產(chǎn)工作需求，進(jìn)而達(dá)成具體的生產(chǎn)目標(biāo)。通過(guò)對(duì)工業(yè)機(jī)器人控制的體系設(shè)計(jì)和實(shí)踐應(yīng)用分析，希望能夠更進(jìn)一步的了解和掌握工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理，在未來(lái)的工作當(dāng)中不斷的優(yōu)化和升級(jí)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的效能。

1 工業(yè)機(jī)器人控制及應(yīng)用現(xiàn)狀概述

工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的機(jī)器人具有復(fù)雜的控制特征，其中涉及到眾多的運(yùn)動(dòng)學(xué)和矢量、坐標(biāo)變化、矩陣，以及微積分運(yùn)算信息，其中還存在非線性的多變量耦合情況，需要針對(duì)其實(shí)際的控制工作進(jìn)行解決方案的優(yōu)化及決斷性思考。采取定點(diǎn)的方式進(jìn)行控制，需要掌握定位的精準(zhǔn)程度，同時(shí)還需要掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)的應(yīng)用時(shí)間范疇，通過(guò)進(jìn)行連續(xù)方式的軌跡計(jì)算方法進(jìn)行軌跡的跟蹤，然后測(cè)評(píng)機(jī)器人運(yùn)行的平穩(wěn)性。工業(yè)生產(chǎn)主要應(yīng)用的機(jī)器人屬于伺服和非伺服兩種控制類型，主要目的是為了進(jìn)行科學(xué)的管理，避免實(shí)際工作中出現(xiàn)封閉的控制環(huán)節(jié)及情況。目前，工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用機(jī)器人的情況比較普遍，但是具體的工作質(zhì)量和效果還存在差異性，需要通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐應(yīng)用，達(dá)成機(jī)器人工作質(zhì)量和工作效率升級(jí)的目標(biāo)。

2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程構(gòu)建

能夠參與工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人具有非常高的科學(xué)技術(shù)含量，同時(shí)也能夠滿足相對(duì)較高的應(yīng)用功能需求，在實(shí)際的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作當(dāng)中包含很多種元素的設(shè)計(jì)理念及需求。為了能夠滿足機(jī)器人投身于工業(yè)生產(chǎn)的需求，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)的初期重視軟件與硬件的配合要求，盡量保證實(shí)際生產(chǎn)工作的需求。因此，就需要根據(jù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)理念進(jìn)行方程模式的構(gòu)建，滿足實(shí)際的生產(chǎn)工作要求。從機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)角度進(jìn)行分析，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)的方程模式需要認(rèn)識(shí)到D-H坐標(biāo)體系的構(gòu)建需求，在D-H體系當(dāng)中進(jìn)行機(jī)器人每個(gè)關(guān)節(jié)位置的參數(shù)設(shè)定，然后在確認(rèn)的參數(shù)具體范疇下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)的方程擬定，保證運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得到正確數(shù)據(jù)結(jié)果，并且在獲得方程式的逆解結(jié)果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整體運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的計(jì)算和結(jié)果演示，并最終獲得方程式體系的構(gòu)建。

3 控制體系硬件平臺(tái)設(shè)置

工業(yè)機(jī)器人在參與具體的工業(yè)生產(chǎn)和加工工作過(guò)程當(dāng)中，需要進(jìn)行控制體系的硬件及軟件設(shè)置，其中硬件設(shè)置的工作非常重要，是整個(gè)機(jī)器人參與加工和工業(yè)生產(chǎn)工作的工作設(shè)計(jì)中心，也是工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用機(jī)器人的設(shè)計(jì)理念框架支持，因此，應(yīng)當(dāng)關(guān)注到硬件平臺(tái)設(shè)置的重要性。首先，應(yīng)當(dāng)為工業(yè)生產(chǎn)用的機(jī)器人進(jìn)行整體控制方案和體系的設(shè)計(jì)，提出科學(xué)的方案進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)管理，保證硬件平臺(tái)的工作效能。其次，需要在機(jī)器人工作體系當(dāng)中進(jìn)行硬件平臺(tái)設(shè)置的干預(yù)，需要滿足實(shí)際的控制體系應(yīng)用需求，為硬件平臺(tái)的設(shè)置工作提供運(yùn)動(dòng)模式的控制卡，可以滿足生產(chǎn)和加工工作的實(shí)際選擇需求。另外，還能夠通過(guò)伺服的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行機(jī)器人生產(chǎn)和加工工作的控制管理，繼而滿足機(jī)器人參與工業(yè)生產(chǎn)工作的變化性需求，在實(shí)際的生產(chǎn)和加工工作進(jìn)行過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行伺服類型驅(qū)動(dòng)器的選擇。

4 控制體系軟件框架設(shè)置

控制體系中的軟件框架設(shè)置對(duì)于管理和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人具有重要的作用和價(jià)值，能夠滿足實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)需求，可以有效的應(yīng)用到玻璃加工設(shè)備的工作當(dāng)中去。本次研究就針對(duì)機(jī)器人控制體系的軟件框架設(shè)置進(jìn)行細(xì)節(jié)的研究和分析，希望能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)具體工作的質(zhì)量監(jiān)督與管理工作需求。

5 控制體系功能模塊程序設(shè)置

為了能夠達(dá)成在玻璃工業(yè)加工生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)中充分的應(yīng)用機(jī)器人，并進(jìn)行實(shí)際的體系控制和管理，就需要在前期工作當(dāng)中進(jìn)行控制體系的功能設(shè)置，建立一個(gè)模塊存儲(chǔ)程序進(jìn)行機(jī)器人具體工作職能的調(diào)整，滿足實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)需求。如何建立一個(gè)功能模塊的程序，首先應(yīng)當(dāng)在機(jī)器人操作程序當(dāng)中設(shè)置一個(gè)信息讀取的模塊，這樣才能夠保證工業(yè)機(jī)器人可以在投入生產(chǎn)的初期了解并掌握自身應(yīng)當(dāng)完成的工作任務(wù)。其次，應(yīng)當(dāng)在機(jī)器人操作流程當(dāng)中設(shè)置歸零的控制模板，保證可以清楚記錄機(jī)器人信息讀取模板中復(fù)雜和多余的信息，并為機(jī)器人的工作模式恢復(fù)到零基礎(chǔ)的狀態(tài)，進(jìn)而保證機(jī)器人能夠再一次重新的回歸到初始工作狀態(tài)，降低工作中可能出現(xiàn)的失誤問(wèn)題。再者，需要為機(jī)器人的操作程序設(shè)定自動(dòng)運(yùn)行的模板，設(shè)計(jì)這一模板主要是為了能夠通過(guò)手動(dòng)的方式完成細(xì)節(jié)的生產(chǎn)和加工工作內(nèi)容，一體的生產(chǎn)信息可能會(huì)導(dǎo)致具體的細(xì)節(jié)加工和生產(chǎn)存在效果不佳的問(wèn)題，手動(dòng)操作就提升了加工和生產(chǎn)的品質(zhì)，同時(shí)還能夠在機(jī)器人出現(xiàn)故障的情況下進(jìn)行手動(dòng)的生產(chǎn)控制。再次，還需要針對(duì)工業(yè)機(jī)器人設(shè)置自動(dòng)運(yùn)行的模板，設(shè)置這一模塊的主要目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)和加工運(yùn)動(dòng)的控制，在函數(shù)設(shè)計(jì)的體系當(dāng)中管理機(jī)器人運(yùn)行和工作的軌道。另外還能夠通過(guò)自動(dòng)的控制線路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)整體生產(chǎn)和加工流程的管控，提升生產(chǎn)工作的質(zhì)量。最后，為了滿足實(shí)際的生產(chǎn)工作需求，還應(yīng)當(dāng)為工業(yè)機(jī)器人的工作設(shè)計(jì)參數(shù)、示教，以及軌跡模板，以此更好的把握機(jī)器人參與工業(yè)生產(chǎn)的工作效果。

6 玻璃加工設(shè)備中應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人

關(guān)注到科學(xué)技術(shù)發(fā)展給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的巨大便利性，采取科技手段能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率需求，也能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)人員安全性帶來(lái)良好的保障。本次研究就針對(duì)玻璃加工設(shè)備在實(shí)際工作中應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的情況進(jìn)行深入的研究和分析，希望能夠在未來(lái)的工作過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)具體工作的質(zhì)量管理。

首先，應(yīng)當(dāng)針對(duì)具體的機(jī)器人應(yīng)用情況進(jìn)行分析，應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)機(jī)器人控制程序的體系，并在具體的工作過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行機(jī)器人功能的具體調(diào)節(jié)和調(diào)試，保證機(jī)器人在玻璃加工的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中具備良好的生產(chǎn)效果，升級(jí)玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量同時(shí)滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提出的生產(chǎn)效率升級(jí)需求。

其次，應(yīng)當(dāng)關(guān)注在玻璃直邊機(jī)工作過(guò)程當(dāng)中對(duì)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，在實(shí)際的生產(chǎn)工作中通過(guò)實(shí)踐探討科學(xué)有效的機(jī)器人應(yīng)用方法。建立一個(gè)機(jī)器人的搬運(yùn)檢驗(yàn)體系，嘗試分析機(jī)器人對(duì)玻璃產(chǎn)品搬運(yùn)的安全性，并實(shí)現(xiàn)在未來(lái)工作當(dāng)中的應(yīng)用需求。然后在玻璃加工的生產(chǎn)平臺(tái)上嘗試運(yùn)行機(jī)器人搬運(yùn)玻璃的方法，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)器人代替人工的目標(biāo)。通過(guò)實(shí)踐工作能夠發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人可以采取吸取的方式將玻璃搬離原本位置，并安全送到指定范圍地點(diǎn)，達(dá)成機(jī)器人輔助工業(yè)生產(chǎn)的目的，提升生產(chǎn)效率，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提升生產(chǎn)安全性。

再者，在玻璃加工生產(chǎn)工作過(guò)程當(dāng)中，還需要應(yīng)用機(jī)器人參與到更加細(xì)致的工作環(huán)境當(dāng)中，讓機(jī)器人參與玻璃直邊機(jī)的自動(dòng)化上料工作。為了檢驗(yàn)機(jī)器人在參與此項(xiàng)工作當(dāng)中的質(zhì)量和安全性，需要建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具體的工作過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置，能夠發(fā)現(xiàn)具體的吸取工作路徑設(shè)置存在設(shè)置點(diǎn)的示教結(jié)果，總結(jié)吸取試驗(yàn)中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在未來(lái)的工作中應(yīng)用科學(xué)的方式給予調(diào)整，才能夠更好的保證未來(lái)工作的順利進(jìn)行，也能夠進(jìn)一步提升工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際質(zhì)量和效果。

7 結(jié)語(yǔ)

綜合上述研究?jī)?nèi)容進(jìn)行切實(shí)有效的分析、探討和總結(jié)能夠發(fā)現(xiàn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)器人工作模式，能夠提升工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際工作效率和質(zhì)量，與此同時(shí)還能夠降低人力勞動(dòng)的強(qiáng)度，在很大程度上減少人員工作的危險(xiǎn)性，提升安全生產(chǎn)的意識(shí)，保護(hù)勞動(dòng)者的同時(shí)帶動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)收益總體價(jià)值。本次研究通過(guò)對(duì)工業(yè)機(jī)器人控制體系的研究和探討，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人應(yīng)用于玻璃加工設(shè)備中的分析和探究。

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：1671-0711（2017）08（上）-0154-02