機器人打磨系統控制技術分析論文
摘要：使用人工智能代替人類進行勞動的思路，在不少行業中得到了應用，現代社會中，機器人越來越常見，工業機器人的用途也越來越廣泛。工業領域內已經利用機器人打磨進行工業作業了，以現在的研究程度來看，機器人打磨技術還不夠完善，不能為工廠帶來太多的經濟收益。但是這些都是相對的，機器人打磨技術的成熟是需要時間的，在不久的將來機器人打磨勢必能夠取代現在的人工打磨，為工廠提高打磨效率，達到資源的最大化利用。機器人等高端智能領域的技術發展程度，是國家綜合科研領域實力的體現。在這個嶄新的時代，工業機器人的應用是當下世界各國關注的重點內容，全文針對工業上機器人打磨系統控制技術進行了一些闡述，希望能夠對想要了解這項技術的讀者提供一些幫助。
關鍵詞：機器人；打磨系統；控制技術
隨著現代社會工業化進程的不斷加深，機械行業已經迎來了長足的發展，人們身邊的機械加工物品越來越多。日常用品很多都需要經過打磨才符合人們的審美觀點，但是手工打磨的傳統打磨方法實在是太耗費時間，新手打磨出的工作面平整度可能達不到工藝要求，而且各個同類物品之間還會存在一定的差異性，這是手工打磨的物品可能存在的弊端。所以當前工業上的研究目標就在于將機器人在產品打磨領域投入使用，代替人力去進行一些繁瑣的工作，機器人能夠在很多不利于人類工作的環境下完美完成預設工作，也能保證制作產品的標準性，深入研究機器人打磨系統控制技術，能夠提高機器人打磨的工作效率，為工廠帶來更大的經濟效益。
1國內外機器人研究的現狀
上世紀六十年代，工業機器人在這個世界首次出現，在那之后，世界上很多國家都投入了一定的人力物力來進行機器人方面的研究，也涌現出了很多的專業公司，中國在這個領域屬于新人，想要追上世界上先進國家還需要進行不斷的努力。針對機器人研究的屬于高端的研究，該項研究能夠給在于一定程度上反映國家在科技領域的綜合能力。日本和德國等國家作為工業大國，對機器人領域有很多的研究，這些國家的科研資金投入也是巨量的，中國雖然在機器人領域的研究時間比較短，但是還是取得了一定的進展，在機器人打磨技術的研究領域，我國還是有一些發言權的。[1]中國目前正在努力實現經濟趕超，而經濟發展絕對避不開工業領域的進步，機器人替代人類進行工廠的繁瑣工作，在提高工作效率的同時能夠解放生產力，能夠為中國的經濟發展做出巨大的貢獻。但是中國在工業機器人研究領域存在的問題相當大，研究進度緩慢，研發的很多機器人不能達到預期標準，如果從國外購買機器人，價格方面是一個很大的問題，這樣的形勢壓力下，要求中國科研人員加緊開展對機器人的研究工作，讓國內大部分工廠都能使用性能較好的機器人進行重復性作業。
2我國機器人打磨技術存在的問題
2.1機器人打磨程序編譯困難
當前中國使用的工業機器人主要是按照預設的程序進行工作的，機器人在編譯程序的驅導下，將打磨過程中需要經過的點都打磨一遍。這樣的方法能夠讓機器人做出一個個重復的動作，生產出來的產品之間沒有明顯的差異。[2]但是，預設的程序的編譯時相當困難的，因為對一個工作面進行打磨，需要編譯人員對軌跡進行精準計算，一旦平面上的點太多，程序就很難編輯，也很難校檢。另外，編譯專業人員的培養也是很難的，這就導致這樣的機器人如果想要改變工作類型，是需要工作人員付出大量努力的。
2.2機器人打磨工作情況難以反饋
機器人只是根據程序對工件進行打磨，完成規定任務，機器人夾取工件的方式比較少，不同尺寸和形狀的工件夾取方法很有可能相同，這就容易引起加工精度低等現象。[3]對于一些要求不高的物品來說，這些加工誤差可以被忽略，但是對于一些精密儀器來說，這樣的誤差是不能容忍的。引起這樣的問題的主要原因是機器人打磨的控制系統有漏洞，當前很多機器人的控制系統都是屬于開環控制，系統中沒有反饋機制，機器人只需要按照系統指示工作到底，至于工作結果如何，系統并沒有一個評定。當下最值得研究的問題，就是如何為機器人打磨系統添加合適的反饋機制，讓機器人能夠時刻根據打磨進度和打磨要求及時調整工作。
3如何提升機器人打磨系統控制技術
3.1選取合適的機器人類型進行打磨
機器人打磨技術的關鍵就在于利用機器人對工件進行打磨，所以機器人的選擇是打磨質量的關鍵性影響因素。[4]機器人能夠進行的工作內容和機器人設計的合理性對工作完成度的影響甚大，如果機器人法蘭盤的活動區域太小，那么機器人在完成比較大的工件平面打磨的時候，打磨工作會很難進行，因此選取合適的機器人類型對工件進行打磨時很有必要的。
3.2設計合理的末端夾具
機器人的末端夾具連接在機器人手腕部位，夾具樣式的不同決定了機器人能夠進行的工作種類。打磨用機器人的末端夾具是打磨頭，對打磨機器人來說，不同的工件需要工作的打磨區域不同，設計合理的末端夾具能夠確保打磨工作的順利進行。
3.3選取合適的主控制器
打磨機器人所打磨的工建雖然不盡相同，但是在主控制器這一方面的要求卻是一致的，主控制器需要保證機器人系統運行的穩定性。從對機械類儀器的了解中可以得知，機器的內部越復雜，機器越難以保持穩定狀態，控制系統也是一樣的，需要控制的東西越多越復雜，控制工作就越難以進行。所以選擇合適的主控制器對于打磨工作的幫助是巨大的，選取控制器主要從以下兩方面來考慮：第一，選取合適的主控制器種類。[5]當前市面上常見的主控制器有兩種，工控機、PLC工控機。與PLC工控機相比，工控機的優點在于能夠使得系統對打磨過程進行實時監控，能夠為系統存儲更多的數據和程序，這樣的特點使得工控機比較適合應用于大型控制系統。[6]有得必有失，大量的數據存儲會為設備添加太多的負荷，更加容易損壞。相對而言，PLC工控機就比較安全，這類主控制器各方面的指標都比較協調，抗干擾能力也比較強，適用于干擾比較大的場所。另外，PLC工控機的操作相對工控機而言比較簡單，適合新手入門級的學習和使用，因而受眾更廣泛。第二，選取合適的主控制器型號�；趯Ξ斚翽LC工控機被廣泛應用的現狀的考慮，為機器人控制系統選取合適的主控制器型號也變得相當困難。PLC工控機的發展相當迅速，而且還在短板處不斷創新，向著大數據容納的目標邁進。[7]不同型號的PLC工控機的設計方向不同，日本德國等都是這方面比較先進的國家，這些國家在主控制器功能的開發商都有不同程度的延伸，選取PLC工控機的時候要考慮控制系統需求的容量，以及程序編輯是否方便等多方面因素。
3.4選取合適的傳感器
傳感器作為控制系統中極其重要的組成部分，主要是將感應到的相關內容通過特設的系統傳遞出去。傳感器的種類也很多，主要是按照感應到的信息不同進行區分的，距離、溫度、濕度、摩擦力、壓力等等都可以是感應器的感知內容。[8]不同的傳感器的工作性質不同，稱重傳感器和壓力傳感器都可以應用到打磨機器人的控制系統中，但是二者之間還是有細微的差異的，并且這兩類傳感器還能細分為更多的類型，以實現不同精度的打磨需求，所以要想為打磨機器人配備合適的控制系統，傳感器就要選擇合適的類型。
4結束語
未來的工業領域，機器人全面替代人類進行一些高強度高難度以及重復性工作基本已成定局，抓住機會搶占先機是時代對中國研究人員提出的要求。文章正文對機器人的發展進行了簡要分析，并對機器人打磨系統控制技術的改進提出了一點自己的看法，但是該項技術還存在不少需要深入研究才有可能解決的問題，比如坐標系如何建立以及控制核心如何確保精準度等問題，這些都是阻礙機器人打磨技術發展的不利因素，如何處理是當下機器人打磨領域急需思考的問題。
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