赵长勤

[摘           要]  随着信息技术的蓬勃发展，全球制造业的变革越来越深。如今，我国正处于科学技术飞速发展的阶段，各种各样的新型工业机器人不断地出现在我们的视野之中，并且广泛地应用在各个工业领域中。因此，我国的工业生产效率得到了显著的提高，工人的工作量也得到有效的降低，从而减少安全事故的发生，工业机器人为我们的生活带来极大的便利，在工业领域也取得巨大的成功。而目前也有愈来愈多的技术与之融合，电子信息技术就是其中一种，两者相辅相成，促进彼此之间的发展。据此，以电子信息技术在工业机器人中的技术嵌入为主要的讨论点，探讨两者是如何有效融合的。

[关    键   词]  工业机器人;电子信息技术;联网

[中图分类号]  TP242.2             [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）47-0164-02

目前，我国正处于转型阶段的关键时期，我国的传统制造业面临着智能制造的转型，我国的工业机器人不断地朝着高精度以及高智能化的方向发展，所以为了满足社会的需要，加快工业机器人的技术研发是重要的、关键的，也是必然的。在“中国制造2025”“智能制造”这样的背景下，工业机器人必然会在我们的社会以及经济的发展中发挥重要作用，他们将会被广泛地应用于汽车制造、机械加工、电子电气、物流搬运等领域之中。如今，在餐饮服务、医疗卫生以及工业生产等行业都在逐步运用机器人技术。该技术不但便捷人们的生活，而且在一定程度上促进生产。但是，机器人的研发仍然处于初级阶段。近些年来，随着信息技术的嵌入，机器人研发技术也得到较快的发展。

一、工业机器人

（一）概念

工业机器人是一种机械装置，主要用于人类的生产、生活以及学习的过程中，是科技获得不断进步的重要标志，分为半自主以及全自主两种类型，主要的控制系统由计算机来实现。为了满足人们的各种需求而诞生的工业机器人，会按照预先的输入编排程序，然后根据一定的程序来完成相应的工作指令。

其主要的特点有：可实现电脑编程、拟人化程度高、真实性强、通用性高、可以和各个学科实现交叉，因此其交叉范围广泛。

（二）发展现状

随着工业4.0的到来，机器人的价值也越来越高，同时也越来越受到全球的认可。工业机器人的安装以及使用，带动了各个领域生产效率的大幅度增长。一方面机器人的主要应用领域是制造业，同时智能制造的主力军也会随着4.0的到来成为工业机器人。因此，我们可以看到大多数产业都有工业机器人的身影，如汽车产业、电子制造产业等，它逐渐成为工业制造的主流。从另一方面来讲，Google等互联网公司已经开始涉猎机器人的产业，他们力图使两者融合，这就为机器人的产业环境变化提供了一个良好的契机，同时也促进这一行业发生巨变，而这些变化都会使工业机器人逐渐向大数据自律化以及网络化的方向转变。

尽管如此，我国和其他国家相比仍然存在差距。日本的机器人在生产以及应用上都处于遥遥领先的位置，他们始终保持着“机器人大国”的地位，日本的机器人零部件生产占据90%的市场份额。而中国的工业机器人主要应用于汽车以及电子信息行业，用于更多的大规模生产线之中，这与日本存在明显的差别。因此，在未来，我们需要将机器人更多地应用于“三品”产业之中，更加广泛地应用于各种服务领域、各种中小企业中。未来工业机器人的发展方向应当是研发更小的、应用更加广泛的机器人，这就需要我们根据实际的市场需求，进行灵活的变化，而电子信息技术就是它的技术支撑。

二、电子信息技术

（一）概念

电子信息技术简单来说是一种现代化的技术，它利用计算机等现代化的技术进行相应的数字信息分析以及信息处理。主要目的在于获取信息、处理信息，最后以这些处理好的信息为基础，设计以及开发系列的电子设备和信息系统，是一种强有力的学科工具。

（二）发展现状

在新一代电子信息技术的发展背景下，开始不断衍生出移动互联网、大数据计算、云计算、工业可编程控制器等，这些技术推动了工业机器人的创新和发展，同时也推动了制造业生产方式的改变和发展。随着工业4.0的到来，制造业将会向智能化转型，而信息化技术也会得到进一步提升。李毅中就提出了要推进互联网+信息化的时代，促进两者与工业的深度融合。他提出培育智能制造应当有五个关键点。其中一个重要的关键点就是要把电子信息化技术深度嵌入各种工业产品之中，切实提高产品的质量、功能以及附加值，而工业机器人也是工业化的产品之一。我国目前的自给率比较低，仅有百分之二十。因此，为了提高我国的自给率，需要特别加强我国的薄弱环节，比如零部件、元器件以及关键材料的质量的自給率。

党的十六大已经明确提出，我国要实现新兴的工业化，要以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，因此，两者的融合是必然的趋势。

三、工业机器人研发中电子信息技术的应用

（一）在驱动方式上

现如今，我们正处于信息化以及机器化的大变革之中，为了提高我国在国际中的竞争地位，我们需要对工业机器人进行创新和升级。在20世纪70年代的时候，工业机器人走向了一个新的阶段，这与电子信息技术的发展密切相关。世界上第一台全电动的工业机器人诞生，这台工业机器人将电子信息技术以及机器人智能技术进行了综合利用，因此，它也成为工业机器人走向智能化发展的重要标志。

全自动的工业机器人更加具有优势，主要原因在于，它所采用的是电动机化的驱动方式，而非液压的驱动方式。所以从某种程度上来讲，它的响应度、精度以及灵活性都比液压驱动的机器人更强。因此，在工业化快速发展的今天，在电子信息技术的促进下，全电动的工业机器凭借其电动化的驱动方式取代了过去的液压驱动方式，逐渐融入工程的生产之中，并且成为工业领域的主流。如今，驱动方式也在不断发生着改变，不断创新。传统的直流伺服驱动方式已经被交流伺服方式取代，并且直线电动机等新型的驱动方式也在不同的领域得到了长足的发展。

（二）在信息的处理上

对于工业机器人来说，工作质量在很大程度上都受运动方式的影响。而机器人运动主要是通过各个关节驱动电动机动力来实现的，因此，就需要保证机器人内部有高度精确的计算能力，否则无法完成各种复杂的动作。总之，只有机器人的控制器需要进行大量的计算，我们才能保证对机器人的每个关节的驱动器发出正确的指令，从而使机器人完成相应的动作以及任务。

尽管对计算有极高的要求，但随着电子信息技术的融入，这一问题得到有效的解决。当这一技术融入工业机器人之后，其中的CPU计算能力以及控制性在某方面都得到有效的提高。而高性能的机器人甚至可以控制20个及以上的关节，这为机器人完成更加复杂的工作提供了重要条件。也就是说，电子信息技术的发展不仅进一步提高了工业机器人本身的性能，同时也将它的应用范围扩大了。如今，通过网络我们就可以实现多台机器人信息共享和联动，这对我国的工业智能化的进一步提高有着重要作用。

（三）在设计过程上

在机器人的设计过程中，最基本的步骤是基于数据的基本要求进行数据分析，从而设计出机器人的基本框架。然而由于机器人对数据精确的要求，普通的人工计算是无法满足的。因此，电子信息技术本身的计算系统为工业机器人的设计提供了重要基础，将这一技术本身的大数据核算能力嵌入工业机器人的基本设计框架之中，一方面不仅提高了其计算能力，同时改善了他们的设计环节，从而减少机器人设计失败的几率;另一方面这一技术也为工业机器人多样性的设计增加无限的可能性，机器人的外形以及功能将会得到大幅度的提高。

（四）在控制系统上

如果把机器人比作人类，那么它的“人脑”就是其控制系统。在我们的日常生活中，我们的大脑会帮助我们进行各种决策，我们身体内外部感受到的各种信号，都会通过我们的大脑，做出适当的反应。而机器人的控制系统也和人脑一样，它可以控制机器人身体的各个关节以及支配它的各种行动。对工业机器人来说，独立完成一定的操作、焊接以及安装任务是必要的。所以在这一过程中，机器人支配自身动作的程度就可以体现出控制系统的重要性。

比如嘉腾机器人生产的AGV。嘉腾机器人AGV提高仓库的自动化效率，为传统制造业和物流业注入“智能+”的基因。以小蚂蚁AGV为例，它小小的个子却能轻松举起超过500公斤重的货物，还能实现上千台机器24小时同步不间断开工。并且“所有的搬运工作都可以通过AGV解决。其次，“手”和“脚”并用协同推动传统制造业转型升级的场景越来越普遍。在顺德一家家电企业的生产线上，伊雪松机器人的机械臂把物料放到嘉腾机器人AGV上，AGV又将其运送到下一条生产线，实现了无缝对接。

而在信息化技术的背景下，工业机器人的控制系统已经得到了各种发展，经过我们的不断研发与努力，目前的控制系统多种多样、形式不一。而多样的控制系统就为转化不同的工作模式提供良好的契机，它可以根据不同的系统进行系统的设定和转化。比如，计算机的控制系统可以帮助其转化到数据计算的模式。这些系统不仅使机器人的生产方式丰富化，同时也促进了工业机器人生产的分工，从而实现了生产效率的提高，为工业制造业带来更多的经济效益和竞争力。

（五）在机器人传感上

目前，我们看到的机器人对外部情况的感应以及控制技术都达到了一定的水平，但是在其发展的初期，仅仅具备检测自身位置、角度以及速度的功能，那时还没有办法很好地控制以及命令。因此，在没有电子信息技术的引入下，它的感应以及控制技术都比较薄弱。而如今，随着信息技术以及传感技术的不断嵌入，机器人的外部传感器引进了信息化的数据分析，同时也将智能化感应和控制技术融入进去，这就为工业机器人的发展创新提供了重要的技术应用。所以，工业机器人感应周围环境能力增强、掌控能力的提高都要归功于电子信息化技术的嵌入，没有这一技术，它依然停滞不前。总之，它帮助工业机器人冲破了在不同工作领域的技术壁垒，为工业机器人的广泛应用扫清了障碍，使其智能化程度得到了有效的提高。

总的来说，时代是在不断进步与发展的，不管是电子技术的飞速发展，还是工业机器人的蓬勃发展，不可否认的是它们已经逐渐走进我们的生活之中，并且逐渐成为一个无法替代的部分，它们在我们的生活中扮演着重要的角色。同时，借助机器人的应用，物联网、云计算、大数据等新一代信息技术被嵌入工業生产中。

参考文献：

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[2]张艳玲.工业机器人技术在自动化控制领域的实践[J].科学咨询（科技·管理），2019（12）：89.

[3]马飞，焦锐丽，李阁.智能制造背景下工业机器人新技术的应用与发展现状[J].湖北农机化，2020（4）：64.

[4]崖海娇.浅析计算机+电子信息技术在人工智能中的应用：以智能机器人为例[J].中外企业家，2020（5）：161.

◎编辑 郑晓燕