曹毅

摘要：目前，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，产业机器人智能化是未来的大势所趋，可以大幅提升生产效率，降低生产成本，减少重复性劳动。电气自动化技术在产业机器人中要实现大规模应用，更好地服务社会，产业机器人行业也是电气自动化专业未来的主要就业方向。本文根据未来产业发展和技术应用的趋势，对产业机器人电气自动化技术的应用提出了相应的建议。

关键词：产业机器人;电气自动化;技术;人工智能

引言

近年来，中国铁路迅速发展，不仅是铁路轨道与火车本身，相配的铁路电力变配电所的数量也在不断增加，电力事故安全隐患也呈上升趋势，这直接影响到了铁路运营本身。在铁路总体安全方面，从我国历年的统计数据来看，无论是发生次数，还是直接经济损失，电力事故都是不容忽视的部分。目前，这些配电所的巡视主要还是采取传统人工巡检的方式，有着不少问题：1）人员问题。当前电工人员配给不足，维护人员水平有限，加上值班人员长期处于加班、疲劳的状态，无形中给配电所的安全带来隐患。2）数据问题。采用人工巡检方式的配电房运行数据记录多不完整，一般只有最基本数据可以由运行值班人员通过记录相关运行数据记录来实现。通常也不进入计算机系统，无法为大数据应用服务。3）故障预报问题。由于人工采集的数据量较少，数据种类不全面，覆盖面不够，离散性较大，且多为纸上数据，所以也就无法预先发现配电房内设备的潜在故障，也无法第一时间在故障发生时上报等缺点，最终导致用电可靠性大幅降低。4）运行监控问题。虽然现有的电力运行有相应的监控系统，但配电房环境还没有实现自动实时监测运行状况，也就较难实现电力事故的预防和控制。

1巡检机器人的系统组成

该巡检机器人主要由三部分组成：移动平台（AGV小车），电气控制柜，主体机械结构。移动平台作为变电站巡检机器人的重要组成部位，根据行走机构特点，可以分为轨道式、轮式、履带式3种主要类型。经一番比较，选择AGV小车这种轮式结构作为移动平台，它主要负责运载机器人主体在室内沿着磁条轨道运动，及在铺设的多处站点（地标卡）处停下，使得机械结构能进行运动和对室内柜体的检测;电气控制柜中主要装有PLC控制线路和工业平板电脑，用于控制AGV小车、机械结构的运动和对检测信息的接收分析处理显示;主体机械结构则分为3块，分别为小摆臂、大摆臂和主升降架，其中小摆臂和主升降架上装有工业摄像头，用来读取室内电气柜上各种信息以传递给工业计算机处理，大摆臂上则装有电压传感器和红外温度传感器。

2电气自动化技术在产业机器人中的应用

2.1新一代电气自动化技术在产业机器人领域的应用

众所周知，电气自动化技术在各个领域都有着极为广泛的应用，而其核心就是信息处理、自动控制、网络系统和计算机技术。未来在产业机器人领域，会追求更加复杂的操作程序和高精度，这需要电气自动化技术更进一步，能够推动新一代技术在产业机器人上的应用。产业机器人不仅要求具备传统程序化工作能力，更要具备学习能力、合作能力甚至自主创造能力。伺服电机、减速器、控制器是产业机器人的核心部件，精度和稳定性要求极高，比如医疗仪器人，要想实现突破性进展，就必须提高技术水平。

2.2在机器人的工作当中进行实训，总结经验

机器人的实训和电器的实训都是技术性和理论性很强的实训。同学们在课堂上已经学习到了丰富的理论知识，但是缺乏实际的运用。所以，实训的关键之处在于对理论的运用，要使学生在課堂上学习到的理论与实训内容相结合。因此，在进行工业机器人的电气实训时，教师可以派遣一批学生到企业当中去，让学生实地对机器人的工作环境和工作细节进行考察，然后进行研究。

2.3针对各类产业机器人推动技术突破

除了重点发展高精度运动控制、模块化与嵌入式控制系统设计、高可靠实时通信网络、精密制造、复杂装备系统仿真技术等技术之外，还要针对产业机器人的不同开发创新技术。比如针对医疗机器人，要在传感器技术和检测技术实现新的突破，对光感、温感、触感等环境变化有着较大突破，通过多人智能全息成像技术和多传感器融合技术、视觉自动识别技术建立机器人的视觉系统和感知系统，实现微创医疗。

2.4建立机器人实训系统

利用目前发达的互联网技术，可以结合人工智能的特点，建立一种新型的工业机器人实训系统。工业机器人的实训系统可以将机器人的第一零件和第二零件都结合起来，共同进行实训、进行测试。以HSR-JR612机器人为例，在进行实训的过程当中，可以对机器人的手爪以及配合手爪完成抓取动作的机械臂进行测试，使得HSR-JR612机器人的零点偏差问题能够得到解决。同时，实训系统还可以对主控制器进行测试。因为主控制器是机器人的关键部位之一，是连接操作人员与机器的一个桥梁。在实训系统当中，我们可以进行多次的收发命令，以此来进行主控制器灵敏性的测试，以防由于信号接受错误或者信号接受不及时造成的操作失误。实训系统的建成还可以给学生提供一个锻炼的机会，使其能够有机会操作机器人，掌握机器人的操作知识和机器人构造等各个方面的知识。

2.5传感器盒的设计

传感器盒中有三种传感器---放电传感器、红外温度传感器和微动传感器，其中放电传感器、红外温度传感器是为了监测电气柜内放电以及表面温度状况，而微动传感器是为了实现摆臂转动的止动设置的。底板上安装有直线轴承座，两根套着有一定预压缩量弹簧的光轴一端固定在传感器盒上，另一端穿过直线轴承，传感器盒上装有鱼眼轴承和微动传感器支架，再分别固定上放电传感器和微动传感器。底板固定在大摆臂上。巡检机器人工作时，到达地标卡设定位置，大摆臂向电气柜方向转动，传感器盒贴近电气柜，直到微动传感器碰到电气柜，作用大摆臂再转动一个固定角度，使放电传感器能贴合在电气柜上检测电压。由于传感器盒上弹簧和鱼眼轴承的设置，无论是AGV车身偏斜、大摆臂转动角度有偏差，还是电气柜柜体倾斜，放电传感器都能转过一定的角度，紧密贴合在电气柜上进行工作。

结语

从本质上讲，包括人类决策在内的一些工作都可以实现程序化作业，过去总有一些错误的认识，认为必然有一些工作任务是不可能代替的，但是实践已经证明，人工智能比人类更高效地按照程序完成了任务，甚至已经开始从事创造性的工作。

参考文献

[1]金艳.工业机器人技术在自动化控制领域的应用探讨[J].中国设备工程，2017（19）.

[2]孟英楠.工业机器人在自动化控制领域的应用[J].设备管理与维修，2017（10）.