引言：随着工业4.0时代的到来，制造业将从以规模为基础的时代迈入以智能为基础的时代，“机器换人”成为新一轮产业变革的重要特征。在智能制造时代，工业机器人将在智能制造中扮演着重要角色，它通过自身的高精度、高速度、高柔性、高可靠等优势，实现人和机器之间的“协作”，并以此来替代人类从事危险、繁重、重复劳动，从而提高生产效率，降低成本。工业机器人的应用将极大地改变传统工业制造模式，形成人与机器之间的人机协作关系。因此，工业机器人在智能制造中的应用研究对我国制造业的转型升级具有重要意义。

一、工业机器人的定义

工业机器人是一种具有智能的、多功能的自动化机器装置，它可以自主地完成各种复杂、高精度的作业任务。其特点主要表现为：（1）具有一定的智力，有感知、认知和判断能力；（2）能执行人类指令，完成工作任务；（3）可以由计算机控制，能够实现人机对话，具备一定的学习能力。工业机器人可以应用在不同的领域中，在电子、机械、汽车、军工、航天等行业中均有广泛应用。与传统的手工作业相比，工业机器人具有生产效率高、劳动条件好、劳动强度低、能连续作业等优势。

二、工业机器人的分类

工业机器人按照功能可分为通用型机器人和专用型机器人。通用型机器人指的是能够完成所有工作任务，适用于不同种类的生产工作环境，例如搬运、装配、焊接、喷涂、包装等，能够代替人来完成重复性的工作。专用型机器人则是针对某一特定行业，如汽车制造行业，或者针对某些工艺要求较高的工业领域，例如医疗器械行业。工业机器人根据用途和功能不同可以分为以下几种类型：（1）结构型工业机器人，如多关节型和串联关节型机器人；（2）驱动型工业机器人，如运动控制器和伺服驱动器；（3）感知型工业机器人，如视觉检测系统、六自由度工业机器人等。

三、工业机器人在智能制造中的应用

3.1 工业机器人在生产线上的应用

3.1.1 工业机器人在装配过程中的应用

装配过程中的装配作业是将两个或两个以上的部件组装成一个整体，因此其技术要求非常高。机器人能够自动完成装配过程，是提高装配效率和精度的关键。在实际生产中，可采用“机器人+”的模式，将不同种类、规格的产品集成在一起，组成一个大的单元，从而提高生产线的柔性。例如将汽车和电子产品的装配过程集成在一起，组成一个完整的模块，使产品装配过程更为高效、灵活。

3.1.2 工业机器人在焊接过程中的应用

在焊接过程中，焊接质量的好坏直接影响到产品的质量和生产效率。机器人可以对焊接过程中的各种参数进行自动调整，如调整电流、电压和焊接速度等，从而提高焊接质量，减少对操作者的要求。当机器人应用于焊接过程时，其轨迹规划和路径跟踪是关键。目前常用的焊接轨迹规划方法包括基于关节空间的轨迹规划方法和基于区域规划的轨迹规划方法。关节空间轨迹规划方法具有一定的局限性，难以满足复杂的焊接工艺要求，因此提出了基于区域规划的轨迹规划方法。

3.1.3 工业机器人在喷涂过程中的应用

喷涂是自动化生产中重要的一环，具有重要的意义。喷涂质量直接影响产品的表面质量，同时还会对环境产生严重的污染。目前，喷涂机器人有多种分类方式，根据运动方式分为直线运动和旋转运动两种。其中，旋转运动包括平面运动和空间曲线运动，包括圆弧运动和多点轨迹运动。根据喷涂对象的不同，又可以分为对材质无要求的喷涂和对材质有要求的喷涂。机器人在喷涂过程中可自动完成喷涂过程中的喷涂路径规划、喷涂轨迹跟踪、喷涂质量检测等工作。随着机器人技术和计算机技术的不断发展，工业机器人在工业生产中得到了广泛地应用。

3.2 工业机器人在仓储物流中的应用

3.2.1 工业机器人在物品搬运中的应用

搬运机器人是最早应用于工业领域的机器人之一，它是利用机械臂进行搬运、放置以及上下料等操作的机器人。随着自动搬运技术的不断发展，机器人搬运技术在仓库物流系统中得到了广泛应用，其主要包括自动包装、自动贴标签和自动取货等。在智能制造时代，通过使用智能机器人可以帮助企业降低人力成本，提升生产效率。基于此，本文将研究基于工业机器人的仓储物流系统，研究仓储物流系统中智能机器人的应用方案和智能物流机器人的开发技术，以期能够为企业生产和仓储物流系统提供更好的解决方案，促进企业仓储物流自动化和智能化水平的提升。

3.2.2 工业机器人在货物装卸中的应用

为了解决货物装卸过程中存在的困难，研究人员提出了一种基于视觉感知技术和传感器技术的智能搬运机器人，并研究了智能搬运机器人在货物装卸中的应用。该智能搬运机器人利用视觉感知技术，感知货物的位置、体积和重量等信息，并将其反馈给传感器，以控制机器人动作。基于该智能搬运机器人，可以在货物装卸过程中减少货物与货物之间的碰撞，提高货物装卸效率。综上所述，本文通过研究工业机器人在智能制造中的应用，研究了工业机器人在智能制造中的应用方案和智能物流机器人的开发技术，以期为企业仓储物流系统和智能制造系统提供更好的解决方案。

四、工业机器人在智能制造中的发展趋势

（1）机器人技术的应用。随着科学技术的发展，机器人技术在工业领域中的应用将会更加广泛，未来的发展趋势将会是工业机器人与其他技术的融合，例如人工智能技术、虚拟现实技术等。（2）智能制造系统。未来，工业机器人将与其他系统相结合，以实现协同制造和个性化生产。工业机器人可以与计算机控制系统、信息处理系统、电子电气系统等相结合，实现智能制造。（3）人机交互。未来，工业机器人将在人机交互方面进一步提高，以提高机器人的安全性和可靠性。未来，工业机器人将与人进行更多的互动，以提高工人的工作效率和质量。

结语

在智能制造时代，工业机器人是智能制造的关键装备，也是实现智能制造的重要载体。当前，我国工业机器人在智能制造中的应用还存在着一些问题，例如企业对工业机器人重视程度不足、标准体系不完善、核心技术不突出、人才短缺等。这些问题阻碍了工业机器人在智能制造中的健康发展。因此，为了推动我国工业机器人在智能制造中的健康发展，我们需要采取措施：加大研发投入；提高自主创新能力；完善标准体系建设；培养相关人才。只有这样，才能为我国工业机器人的健康发展奠定坚实的基础，推动我国制造业朝着智能化、高质量的方向发展。

参考文献

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[3]王成仓，赵小兵。工业机器人在智能制造中的应用研究[J]。现代化工，2019.08