李 慧
(哈爾濱遠東理工學院 黑龍江 哈爾濱 150025)
進入21世紀以來,互聯(lián)網和信息化的迅速發(fā)展推動了工業(yè)化革命的進程,而工業(yè)機器人作為生產制造行業(yè)工廠智能化發(fā)展的關鍵一環(huán)也開始在新技術的支持下飛速提升。目前,不論是國際還是國內工廠的智能化過程中,其在發(fā)展和建設中都已經開始大力研發(fā)工業(yè)機器人,以達到提升生產效率、降低人力成本的目的。
世界上最早的工業(yè)機器人誕生于1962年美國的AMF公司,并由此發(fā)展開來。改革開放之后,我國國內的制造行業(yè)開始引進并逐漸發(fā)展工業(yè)機器人,進一步推動了工業(yè)領域內的智能技術革新。
工業(yè)機器人,顧名思義就是應用于工業(yè)領域的機器人,是指擁有一定自動性的多關節(jié)機械手或多自由度的機器裝備,它能夠通過自身的動力能源和控制系統(tǒng)來進行生產制造,優(yōu)化加工制造功能。目前,國內的工業(yè)機器人已經廣泛應用于化工、物流和電子生產等不同工業(yè)領域當中。
工業(yè)機器人的分類方式比較繁多,沒有嚴格且固定的分類標準。一般來說,按照機器人的應用領域可分為裝配工業(yè)機器人、焊接工業(yè)機器人等;按照機器人的運動軌跡可分為直角坐標式工業(yè)機器人、圓柱式工業(yè)機器人、關節(jié)式工業(yè)機器人;按照機器人的驅動方式可分為液壓工業(yè)機器人、電動工業(yè)機器人、氣動工業(yè)機器人等。
近年來,隨著人工智能的快速發(fā)展,在先進計算機技術和傳感器技術的支持下,工業(yè)機器人的感應能力和自動操作能力都得到了質的提升,在緩解巨大人力成本的同時,也進一步提高了行業(yè)生產效率。
從20世紀50年代工業(yè)機器人概念的產生,到1962年美國AMF公司誕生了第一臺工業(yè)機器人,工業(yè)機器人的發(fā)展主要可以分為四個關鍵階段。
第一階段是工業(yè)機器人的萌芽發(fā)展階段,工業(yè)機器人在歐美等工業(yè)技術較為領先的各國嶄露頭角,機器人技術在工業(yè)領域開始初具雛形。第二階段是工業(yè)機器人的初步發(fā)展階段。由于外部環(huán)境等因素的影響,世界各國的工業(yè)基礎較差,勞動力資源貧乏,于是開始尋求工業(yè)機器人的技術的發(fā)展與突破,以緩解人力資源緊張的現(xiàn)狀。第三階段是工業(yè)機器人的快速發(fā)展階段。這一階段除了趨于穩(wěn)定的國際環(huán)境外,相應的工業(yè)資源出現(xiàn)較大的缺口,在計算機技術、信息技術和傳感器技術等高新技術的支持下,工業(yè)機器人得到快速發(fā)展。第四階段也是目前工業(yè)機器人正在準備邁向的階段,即智能化發(fā)展階段。工業(yè)機器人的發(fā)展主要依托人工智能技術的發(fā)展,因此設想在不遠的將來,工業(yè)機器人在工業(yè)領域甚至其他領域一定會有更加出色的表現(xiàn)。
3.2.1 自動化流水生產線
從工業(yè)機器人的發(fā)展歷程來看,工業(yè)機器人應用最廣的領域就是各集團自動化的流水生產線。一般大型機床集團的流水線生產工作內容簡單枯燥,且需要極大的人力資源成本。我國工業(yè)機器人在自動化流水生產線的應用雖然較晚但發(fā)展迅速,工業(yè)機器人的廣泛應用一方面緩解了企業(yè)人力成本帶來的壓力,另一方面也在一定程度上提高了企業(yè)生產效率,產品質量也得到了相應的提升。
3.2.2 物流中轉運輸線
我們都知道,大部分的工業(yè)機器人是按照設定的編程來運行的?,F(xiàn)階段,隨著物流運輸行業(yè)的迅速發(fā)展,工業(yè)機器人也開始在其中綻放光彩。以某快遞運輸中轉站為例,通過預先設定好的程序,機器人依靠圖像文字識別技術、路徑規(guī)劃等智能化操作,能夠高效率地實現(xiàn)運輸配送作業(yè)功能。在未來,隨著圖像識別技術、人工智能等科學技術的進一步發(fā)展,相信工業(yè)機器人在物流運輸行業(yè)將有更出色的表現(xiàn)。
3.2.3 零配件精細組裝
相比于傳統(tǒng)的人工零配件組裝方式,工業(yè)機器人能夠勝任更精細的組裝工作,如汽車、鐵路器械、制船等機械設備的小型精細零件組裝。除此之外,工業(yè)機器人還在焊接領域有出色的發(fā)揮[1]。由于焊接操作需要極高的精細度,勞動強度十分大,對工人的精力、技術要求都非常嚴苛,而應用于焊接方向的工業(yè)機器人恰好能夠滿足這一方向的需求,在減輕焊接工人勞動強度的同時,也保證了焊接的精細度。
目前,工業(yè)機器人的發(fā)展已經進入了較為平緩的階段,要想獲得更深層面的發(fā)展還需解決當前所面臨的發(fā)展窘境。
首先是核心技術的進一步研發(fā)。隨著計算機技術、人工智能技術等的革新,工業(yè)機器人如何與行業(yè)發(fā)展進行新的融會貫通,是當前要解決的首要問題。本文認為,從目前工業(yè)領域發(fā)展現(xiàn)狀來看,工業(yè)機器人在行業(yè)的應用研究應當依據自身發(fā)展現(xiàn)狀,并結合新的支持技術,如人工智能等高新技術的發(fā)展,突破當前工業(yè)機器人的技術發(fā)展瓶頸,實現(xiàn)技術與行業(yè)的雙重提升。
其次是專業(yè)技術人才的培養(yǎng)和發(fā)展。無論是按照設定程序運行的工業(yè)機器人,還是需要人為控制運行的工業(yè)機器人,都離不開人的參與。任何一臺工業(yè)機器人,它的產生、保養(yǎng)和維護、修理等各方面都少不了人的參與,但目前國內能夠完全勝任的專業(yè)人才屈指可數(shù)[2]。因此,不管是工業(yè)機器人的研發(fā)過程亦或是實際使用過程,我們在提高工業(yè)機器人使用度的同時,更要做好專業(yè)技術人才的培養(yǎng)與發(fā)展,這樣才能進一步確保工業(yè)機器人在行業(yè)內的穩(wěn)步發(fā)展。
改革開放以來,國內市場經濟的崛起與復興促進了工業(yè)領域的發(fā)展,也加快了當前的工業(yè)化進程。在傳統(tǒng)的自動化生產線、焊接作業(yè)等領域,對工業(yè)機器人有了更高的準入標準和門檻,工業(yè)機器人的精細化程度標準也正在提高;而在一些新興的包裝、運輸、裝配等領域,對工業(yè)機器人也有了更深遠的展望和期待。因此,相關部門應大力支持工業(yè)機器人技術的研究和發(fā)展,抓住工業(yè)機器人在工業(yè)領域的新機遇,迎接專業(yè)技術革命帶來的新挑戰(zhàn)。
隨著工業(yè)機器人在行業(yè)領域的深入發(fā)展,工業(yè)機器人的應用范圍也越來越廣泛。我們對工業(yè)領域寄予了新的希望,如更高的工作效率、更優(yōu)的生產質量等,這些都離不開工業(yè)機器人技術的發(fā)展和推動[3]。如今,工業(yè)機器人在日益發(fā)展的智能技術的支持下,實現(xiàn)了更加快速的發(fā)展,而隨著社會的進步與發(fā)展,人力成本逐漸上漲,工業(yè)機器人技術的快速提升在緩解人力成本的壓力上,將發(fā)揮巨大作用。
目前,國家大力支持智能化技術的發(fā)展,工業(yè)機器人作為國家工業(yè)領域的智能化標志,它的發(fā)展是符合當前時代發(fā)展潮流的,也是工業(yè)領域智能化發(fā)展的重要支撐。隨著更多關鍵和前沿技術的研發(fā),工業(yè)機器人的發(fā)展前景一定是光明且美好的。
社會主義市場經濟的復興和智能技術的發(fā)展,為工業(yè)機器人的研發(fā)和創(chuàng)新帶來了新的曙光。相信在今后,工業(yè)機器人不僅能夠促進工業(yè)領域的技術革新與突破,迎來新一輪的行業(yè)鼎盛期,也能將相應的機器人技術發(fā)展延伸到各行各業(yè),讓機器人在人們的日常生活中也得到廣泛的應用。