智能机器人在机械电子工程领域的应用研究
倪兆龙 刘佳睿
沈阳航空航天大学 辽宁 沈阳 110122
摘要:在我国机械制造业转型升级的背景下,实现了智能化制造的新方向。随着数字化技术的不断发展,在各个行业中都有了越来越多的使用,将其引入机械电子工程中,可以有效地提高自动化程度,推动整个机械工程的协同发展,从而有效地提高生产效率和保证加工的精度。因此,从智能机器人和机械电子工程发展之间的关系出发,对其在机械电子工程中的应用优势和发展趋势进行了剖析,进一步展望智能机器人技术在机械电子工程领域的发展方向。
关键词:智能机器人;机械电子工程;应用
引言
随着工业生产正朝着智能化和自动化的方向发展。在这样的大环境下,制造行业也必须由传统的机械加工方式向智能化、自动化和数字化方向发展。在机械电子工程方面,在设备不断更新的基础上,要探索利用智能机器人将机械电子技术推向高端化的方向。将智能机器人技术引入到机械电子工程中,对传统机械制造方式的改造具有重要意义。同时,将智能机器人技术引入到机械电子工程中,对传统机械设备的数字化发展具有重要的推动作用。
1.智能机器人技术概述
智能机器人技术是当前人工智能领域研究的重点,智能机器人技术综合了计算机、编程与机械工程多个领域。同时,智能机器人技术的投入使用,带来了巨大的社会效益和经济效益。随着我国工业生产技术的不断升级,加之人口老龄化的逐步加剧,未来智能机器人技术将会更加趋于完善。智能机器人技术的研究,也在不断完善感知、思维、信息传递、智慧学习等方面。当前智能机器人已经可以借助神经网络技术,在语言、技能学习的同时进行复杂逻辑分析,今后智能机器人技术在各领域的应用将会更加深入,帮助人们解决生活、生产遇到的问题。
2.机器人技术与机械电子工程的联系
2.1.机械电子工程制造更灵活
智能机器人的出现改变了传统的机械电子工程加工方式,通过程序编辑与远程控制,机械电子工程加工可以按照既定程序灵活而准确地对CNC设备进行操作。结合需要生产的不同规格尺寸的零件,设定操作参数时可以随时调整,误差能够控制在更小的范围。智能机器人的出现,实现了电子生产设备的非线性控制,既可以高效获取生产信息,还能够将零件加工的尺寸实现精细化控制。
2.2.快速完成一些复杂生产工作
将智能机器人应用于机械电子工程领域,另一个重要作用在于,与人工相比,智能机器人改变了机械电子工程生产方式,可以高效快速完成复杂的生产工作。应用智能机器人,完成机械电子工程加工任务,主要通过程序控制机械臂。通过精准的数据设计,完成多面体零件的复杂加工流程,解决了传统加工过程中的机械设备操作风险高、精度难以控制等问题。通过智能机器人进行机械电子工程加工,既实现了对人类行为的模仿,又能够通过数据严格控制逻辑思维,从而高效代替人工完成复杂的加工任务。而且智能机器人可以将同一动作高效快速地重复执行,避免了人工加工中出现的疲累、时间控制不够精准等误差,使复杂的生产工作可以高效、高质量完成。
2.3.机械加工模块化程度较高
机械电子工程作为生产制造行业的基础一步,很长一段时间都是劳动密集型行业,工作人员众多,多部门协同配合的成本也比较高,而且同一工位反复加工极易使工人罹患职业病,属于人员流动性较强的一个行业。智能机器人技术应用于机械电子工程领域,可以实现精准数据设定,按照生产要求在加工多种不同零件时,加工频率和集约化程度显著提升。提高生产效率的同时,还可以通过数据设定实现生产操作过程中的自动调整,减少了机械电子工程加工成本投入,促进了机械电子工程行业健康稳定发展。
3.智能机器人在机械加工领域的应用
3.1.零件加工
机械加工领域涉及的基本任务就是零件加工,工作量大,尺寸多样,将智能机器人应用于零件加工,可以替代大量人工,实现宏程序控制下的数据化设计,准确地完成零件生产任务,提高零件生产效率。尤其是复杂而精细的零件,可以改变传统人工操作过程中易产生的疲劳、误差、安全事故等各类不稳定因素。通过智能机器人实现零件加工的严苛有序加工,非常适合复杂零件。将智能机器人应用于零件加工环节,只需要少量工人按照零件加工的参数要求,设定相应的程序,就可以实现零件加工过程的远程控制。借助传感器可以对零件加工的每个环节安全稳定地进行数据回传,进而实现高效监控。以金属圆盘加工为例,当前机械领域涉及的金属圆盘加工精细度非常高,在圆盘直径仅为100毫米的前提下,在圆盘边缘上要做四个半圆形凹槽,还要将凹槽分割成不同长度的圆弧。这类复杂的加工工艺,可以借助传感器实现宏参数精细设定。由机械设备室发出指令,根据宏程序设定的参数,在限定时间内高效加工一次成型。
3.2.离线编程
在机械电子工程领域,除了需要在线编程外,程序设定后,可以在离线状态下自动运行,进一步满足机械加工需求。在特定环境下,可以通过离线编程完成生产任务。尤其是在条件苛刻的环境下,通过智能机器人编程可以离线加工精度高、工艺复杂、生产条件严苛的零件,满足了机械电子工程生产需要,对提高生产效率、调整参数、制作精密复杂的高精度零件具有重要助力。
3.3.轨道设计
机械电子工程领域对电子产品的精度、质量要求非常高。所以,加工完成后的部分零件还需要抛光,这需要通过轨道设计,实现智能机器人高效诊断。借助传感器监测零件,通过交互式配置,实现人机对话,进行轨迹规划,提高零件生产精度,实现高效信息处理和决策,也能够防止人为干预出现零件磨损或其他损坏,避免造成不可挽回的经济损失。
3.4.激光测量
智能机器人技术在机械电子工程领域还有一个重要应用,就是激光测量。当前,人们对机械产品精度的要求不断提高,因此,在机械电子工程领域要借助激光技术实现生产过程中数据的高效测量,提高产品的生产精度。智能机器人生产具有一定的稳定性,可以在无人监督前提下实现机械电子产品的高精度加工。在机械产品生产加工的全过程,均需要应用交互智能机器人实施科学诊断与过程监控,通过激光测量对零件加工的各部位进行识别,在重要工位应用激光测量技术,快速识别判断零件尺寸,通过信息技术将数据回传,借助计算机分析产品的尺寸精度、垂直度、长度,确保智能机器人生产的零件在标准监督范围内。
4.结束语
综上所述,随着科技的进步,将智能机器人应用到电子工程中已成为一种必然的趋势,其对提高生产率、减少差错、增强产品的可靠性起到了至关重要的作用。智能机器人的引进,大大提高了电子工程的生产效率,稳定地提高了整个电子工程的水平,未来,人们要对智能机器人在机械电子工程领域中的更多运用进行深入的研究,为提高机械加工的生产效率,为人民的生产和生活带来更多的方便。
参考文献
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