杜德华 钟荣开

摘要：工业机器人技术能够不断完善电气控制功能的发挥。本文首先简要介绍了工业机器人技术的发展，随后讲解了工业机器技术在电气设备、电气控制以及故障诊断中的应用，希望这些观点能够有效促进工业机器人在电气领域的无障碍推广与应用。

关键词：工业机器人；电气控制；故障诊断

引言：

工业机器人能够借助计算机技术实现对人脑的模拟，是现代科技的产物。将工业机器人技术应用到电气控制之中，能够实现对电气系统的模拟，防范运行过程中可能会出现的异常情况。对电气生产的数字化、自动化、智能化发展具有积极的促进作用。

1工业机器人的技术进展

1.1驱动系统

工业机器人的驱动系统主要包括液压驱动、气压驱动和电机驱动。液压驱动是早期机器人经常采取的驱动方式，由于这种驱动方式存在低速不稳定、液压易泄漏、噪声污染较大等缺陷，因而，在目前一般只有大型重载机器人、并联加工机器人或者有特殊需求的情况下才会应用液压驱动系统。气压驱动系统的性能要优于液压驱动系统，其系统结构简单，启动速度快，对工艺的要求不高并且价格低廉，因此具有较强的性价比。一般应用在工业机器人的末端执行器，以驱动气动手抓、旋转气缸和气动吸盘的运行。电机驱动是现代工业机器人常用的驱动方，式，具有传统传动装置无法比拟的优越性，尤其是直线电动机及其驱动控制系统的应用，能够极大优化工业机器人的性能，实现高精度、低损耗、智能化的工业操作[1]。

1.2感知系统

工业机器人的感知系统是实现工业生产自动化的重要影响因素，其职能是将机器人的内部数据与外界的环境数据进行交互，以促进机器人本身或者机器人之间的信息理解能力，其中，视觉感知技术是工业机器人感知的重要环节。工业机器人的视觉伺候系统能够有效调整机器人的运行路径、位置和姿态，从而有效提高工作效率，目前该技术广泛应用在质量检测、工件识别、产品分拣等多个领域。此外，需要主要的是，在建立视觉控制器模式时，采用图像雅克比矩阵的方法，能够较好的激发视觉伺候系统的潜能。

1.3操作系统

機器人操作系统是工业机器人的构造平台，现阶段基本上大部分的机器人都选择具有标准化的通用的机器人操作系统（robot operating system，简称ROS），尽管ROS系统的开发难度要远高于计算机操作系统，但是其提供的低层设备控制、常用功能实现、数据包管理等标准系统服务能够有效促进机器人行业的蓬勃发展，实现软件、硬件的独立开发模式。

2工业机器人在电气控制中的应用

2.1在电气设备中的应用

在电气设备中应用工业机器人技术，能够促进电气工程自动化、智能化的操作。首先，电气设备的系统设计具有较强的技术门槛，而工业机器人技术能够有效掌握相关的编程语言、传感技术、PLC等基本元素，从而简化电气自动化的变频、组态、伺候等环节。例如电气工程设计脚本中所涉及的If-Else和While等语句与ABB机器人的RAPID编程语句具有共同之处。其次，工业机器人ROS系统能够对电气设备系统中的相关参数进行计算，以提高电气设备的控制能力和调节水平，提升电气设备的性能，延长其使用寿命。最后，工业机器人技术在电气设备的日常操作过程中也发挥着巨大的作用，其能够有效简化电网检测和维护的各项工作，延长电气系统的控制周期，降低其控制效率。

2.2在电气控制中的应用

强化对电气设备的控制能够有效促进电气行业的自动化发展。充分利用工业机器人技术，促进相关软件的应用开发，以全面延伸人类的智力和体力，将有效实现电气控制的数字化、自动化、网络化以及智能化。与此同时，工业机器人技术还能对相关的数据进行采集和处理，以优化电气设备的自动控制系统、保护功能、监视功能和测量功能，以有效调节电网中电压、电流、频率和功率的大小，以减少人力资源的消耗，缓解从业人员的工作压力。另外，工业机器人技术还能够实现远程维修，可以应用在不适宜人工操作的条件之下，极大的削弱了电气工程对从业人员的人身威胁[2]。

2.3在故障诊断中的应用

电气运行受到多种因素的影响，因而其故障现象也呈现出多样性的特征。应用工业机器人技术，能够转变传统的依靠手、眼、鼻、耳等器官的直接感知故障设备异常的诊断方式，使用现代化的信息技术手段，通过故障设备的电压、电流、功率、频率、阻抗、绝缘值、温度、振幅、转速等等参数的评定，以确定设备的故障点。这样自动化的故障诊断范式，能够简化诊断流程，在众多影响因素中精准地找出引发电气运行故障的最主要的原因，以及时遏制故障危害的蔓延和扩大，减少相应的经济损失。此外，工业机器人技术还能够简化自控流程，从整体上对电力运行过程中各种设备的状态和故障情况进行综合分析，进而计算出最为科学合理的故障处理方案，以有效保障电气自控工作的灵活高效运行。

综上所述，强化对工业机器人的设计和应用能够有效促进电机工程及其自动化技术的发展，推动中国生产方式从“制造”向“智造”的转变，以不断改善人民群众的生产生活水平。

参考文献：

[1]卜令涛，吴江寿.工业机器人元素嵌入电气自动化专业领域的分析——基于工作嵌入的六维度矩阵[J].电子技术与软件工程，2018（05）：138-139.

[2]李久胜，赵丽丽，邵青.基于巡检机器人的电气物联网系统集成设计[J].中国教育信息化，2018（04）：90-93.

作者简介：杜德华，男，广东省佛山市人，民族：汉，职称：电气工程师，学历：本科学士学位，研究方向：电气控制及自动化。