工业机器人技术技术

工业机器人技术技术

工业机器人技术技术 篇1

工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。目前我国正处于加快转型升级的重要时期，以工业机器人为主体的机器人产业，正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。中国工业机器人市场近年来持续表现强劲，市场容量不断扩大。工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建。到目前为止，上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才，人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。

培养目标

本专业主要培养德、智、体、美全面发展，具有在生产一线从事工业机器人及其相关机电设备的安装、编程、调试、运行维护和设备管理的高端技能型专门人才。

培养拥护党的基本路线，具备德、智、体、美等全面发展的综合素质，掌握使用工业机器人为主的工业控制、自动化应用等必备知识，具备从事工业机器人自动化生产线安装、调试、维护、系统集成的综合职业能力，适应工业机器人操作、工业机器人调试、工业机器人生产线维护、工业机器人设备集成和改造等职业岗位任职要求的高素质技术技能应用型人才。能力要求

要求学生通过三年的学习，能够掌握一般工业机器人的结构、运动原理等基本知识，掌握机器人的安装调试、编程操作、维护与维修的技能，并具有良好的实际生产水平，满足工业机器人应用的技能要求。具有良好的团结协作、钻研、踏实肯干的职业精神与专业素养。

相关优秀院校 南阳职业学院 主要课程：

专业核心课程：《机器人机械系统》、《机器人控制技术》、《机器人视觉与传感技术》、《工业机器人应用与编程》、《现场总线技术及其应用》。

主要实践环节：《典型电气控制设备专项训练》、《自动生产线的集成与控制》、《嵌入式控制系统专项训练》、《机器人机械系统专用周》、机器人技术综合实训、《电工电子实训》、《顶岗实习Ⅰ》、《毕业实践》。就业面向

1)面向机器人及其关联设备制造企业，从事机器人及其相关机电设备的应用、编程、调试和系统集成;2)面向机器人及其关联设备销售企业(主要代理公司)，从事机器人及其相关机电设备的应用、编程、调试和维护;3)面向拥有机器人及其关联设备的公司(主要自动化企业)，从事机器人及其相关机电设备的运行维护和系统集成。

培养模式

1、双证教学，以赛促学

获得学历证的同时，取得维修电工、机器人操作、CAD绘图员等证书中的至少一项以上的职业资格证书，鼓励学生多取得职业资格证书。同时鼓励和支持学生参加省部级等各类大赛，培养工业机器人技术高素质应用型专门人才。面向工程应用的教学模式：

1、课程的多种目标当中，突出面向工程应用的职业能力和职业素养的培养目标；

2、课程教学的载体是真实的生产设备与自动化生产线；

3、以完整的工作过程来设计实训项目和任务；

4、行为主体是学生；行为的引导是教师；

5、注重设置理论实践一体化课程教学情境。

就业前景

1、就业岗位

工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务等。

2、职业前景

无锡乃至长三角地区高职层次的“机器人及其相关机电设备的运行、维护和管理”人才的缺口较大，需求较多，在人力成本上升的背景下，工业机器人前景进入了一个大发展的时代。机器人正在代替人工完成劳动强度大、劳动环境恶劣的生产过程，工业机器人的应用也催生了大量新岗位，包括工业机器人的安装、调试及维护、维修等。同时，机器人制造商需求大量制造、编程与调试、安装与维护、销售等技术服务人员。适应岗位

1、机器人制造厂商： 机器人组装：销售、售后支持的技术和营销人才；

2、机器人系统集成商：机器人工作站的开发、安装调试、技术支持等专业人才；

3、机器人的应用企业：机器人工作站操作、编程调试、维护等技术人才。

工业机器人技术技术 篇2

1 从控制方式分析工业机器人的分类以及特点

1.1 手动操作机:是由人进行操作的一种操作机。

1.2固定程序机械手:在根据预定的顺序以及预定的位置上, 对多动作阶段的操作机进行完成任务, 并对所预定的各种信息进行改变。

1.3可变程序机械手:按照程序所制定的顺序、条件以及位置, 对各个动作阶段的操作机进行完成, 使其能够将各种给定数值的信息进行改变。

1.4示教再现机械手:一般而言, 示教再现机械手是在依据人的基础上对各种动作进行操纵, 能够对各种信息进行示教, 在严格根据动作顺序以及动作位置的基础上, 实现由人所示教的动作内容。

1.5数控机械手:数控机械手能够对预先所设定的顺序、位置以及信息进行记忆, 在同相应外围设备进行信息交换的时候, 能够根据指令记忆信息。[2]

1.6智能机器人:智能机器人是工业机器人中最具代表性的智能机器人, 其具备感觉功能以及识别功能, 智能机器人能够自动采取行动。从控制功能上分析, 工业机器人的控制功能是机器人主体所提供信息的主要部分, 它往往可以用于对工业机器人工作本身的控制, 此外, 在智能机器人中, 示教再现机械手能够将工作内容进行存储以及传授的, 在需要的时候能够实现工作的控制。[3]

2 工业机器人的三种控制技术

2.1缩短电焊作业时间短间距移动时间技术。在点焊作业之中, 工业机器人需要在多次短间距的重复移动中进行点焊作业。其中, 由于工业机器人移动的距离比较短, 在工业机器人达不到最高的速度而进行重复加速与减速。为了缩短节拍时间, 需要工业机器人利用比较高的加速以及减速对其进行动作, 并产生一种滞后现象。从根本上解决这一问题, 需要利用工业机器人缩短电焊作业时间, 实现短间距移动时间。

滑动状态的控制。为了减小滞后量, 传统的控制方式为前馈方式, 这种方式是机器人的动态性, 也就是在对动作指令进行输入的时候需要按照运动方程进行计算。由于工业机器人在工作中的姿态有所变化, 所以传统的反馈控制是无法得以进行的。图1为互动状态控制框图, 根据图1可以得知在采取该控制技术之后, 其J、A、G均发生了变化, 并对控制对象的特性进行了前馈补偿以及反馈补偿。此外, 从根本上显示出工业机器人以往的控制方式, 图2中采用滑动状态控制方式, 使偏差逐渐得到减小, 其跟踪性也得到了提升, 可以让工业机器人在点位的时间上得到缩短, 并缩短了节拍的时间。

2.2抑振控制。滑动控制状态的控制方法是相对于刚性、惯量、变动以及非线性重力项的补偿中最具效果的。但由于工业机器人是一个刚性比较差、阻力比较小的机械, 从而导致在低频段容易产生振动, 并且振动会逐渐衰落。因此, 将滑动状态控制方法作为主要高性能控制方法, 在手臂停止之后会产生非常大的振动, 并且该种振动方式所产生的时间比较长, 这不仅会延长了整个作业的节拍时间, 也会导致工业机器人的运作时间。[4]其中图3是附加抑制控制的滑动状态控制方式的主要框图, 在严格按照扭矩指令以及电机速度中对电机的位置以及手臂之间为支撑差距进行分析, 使其能够增大减速器的阻力, 达到抑制手臂前段振动的目的。

2.3碰撞检出功能。众所周知, 机器人工作具备高速化, 由于操作的事物导致机器人手臂与外部干涉物体发生碰撞, 因此, 为了避免出现机器人发生碰撞, 需要在工业机器人的控制系统中增加碰撞检出的功能。[5]此外, 在根据扭矩指令值以及速度的反馈值中, 需要通过监控推动数值, 如果数值大于预定的数值, 那么将进行碰撞, 机器人则会停止运作。此外, 如果机器人发生碰撞的时候, 手臂会产生比较大的冲击, 但是电机仍然处于运转的状态, 那么则需要将手臂进行破坏, 在图4中主要采取了干涉推定装置, 在机器人发生碰撞检出功能的时候, 其电机的运作状态会发生变化, 并且监控干涉外力, 如果大于预定值, 那么在发生碰撞之后会产生非常大的冲击, 会导致电机停止转动, 这种情况下不仅可以避免受到损伤, 并在一定程度上会防止机器人在碰撞过程中产生损伤。

3 提高轨迹精读适应的控制技术

激光切割和焊接要求切割面以及焊缝具有良好的加工质量, 因此, 在这种模式下需要工业机器人具有非常高的轨迹精读。通常情况下, 工业机器人想要实现高速、高精度, 则会受到惯量变动以及摩擦的影响, 在这种影响因素下, 机器人的轨迹精读会逐渐恶化。[6]图5是适应控制系统的主体框架图, 其中的虚线表示了在适应控制之前将前馈增益值进行控制。在根据相关理论研究中, 需要将各种变化的增益数值进行收敛, 才能减少跟踪误差, 提升机器人轨迹精度的目的。

4 结论

工业机器人的市场竞争越来越大, 中国制造业需要与国际接轨, 参与国际分工的一个巨大挑战, 加快工业机器人技术的研究、开发和生产是我们抓住这一历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人产业应该认识到以下几点:第一, 工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要途径, 政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持, 参与国外先进技术经验, 加大技术投入与改造;第二, 在国家科学和技术发展规划纲要中, 要继续给予大力支持智能机器人研究应用的发展, 形成产品和自动化制造装备的同步协调新局面;第三, 部分国产工业机器人已经与国外相当, 企业采购工业机器人时不要盲目选择进口装备, 应该综合评估, 立足国产。

参考文献

[1]罗, 赵克定, 陶湘厅, 袁锐波.工业机器人的控制策略探讨[J].机床与液压, 2008, 10:95-97, 100.

[2]姚志良.工业机器人的三种新的控制技术[J].组合机床与自动化加工技术, 1995, 2:22-25.

[3]梁增镖.工业机器人控制技术[J].组合机床, 1984, 9:27-41, 51.

[4]毕鲁雁, 刘立生.基于RTX的工业机器人控制系统设计与实现[J].组合机床与自动化加工技术, 2013, 3:87-89.

[5]张杨, 高明辉, 周万勇, 刘建东.自动钻铆系统中工业机器人协同控制技术研究[J].航空制造技术, 2013, 20:87-90, 94.

工业机器人的关键技术及应用趋势 篇3

机器人控制技术

机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

关键技术包括：

（1）开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控制器（RC），运动控制器（MC），光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器（RC）和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器（RC）的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。

（2）模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。

（3）机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。

（4）网络化机器人控制器技术：目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。

移动机器人（AGV）

移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。

国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积，降低建设投资等的高新技术和装备。

点焊机器人

焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。

点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。

随着汽车工业的发展，焊接生产线要求焊钳一体化，重量越来越大，165公斤点焊机器人是目前汽车焊接中最常用的一种机器人。2008年9月，机器人研究所研制完成国内首台165公斤级点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月，经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收，该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。

弧焊机器人

弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。本公司主要从事弧焊机器人成套装备的生产，根据各类项目的不同需求，自行生产成套装备中的机器人单元产品，也可向大型工业机器人企业采购并组成各类弧焊机器人成套装备。在该领域，本公司与国际大型工业机器人生产企业既是竞争亦是合作关系。

关键技术包括：

（1）弧焊机器人系统优化集成技术：弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。

（2）协调控制技术：控制多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。

（3）精确焊缝轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。

激光加工机器人

激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作，也可通过离线方式进行编程。该系统通过对加工工件的自动检测，产生加工件的模型，继而生成加工曲线，也可以利用CAD数据直接加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。

关键技术包括：

（1）激光加工机器人结构优化设计技术：采用大范围框架式本体结构，在增大作业范围的同时，保证机器人精度；

（2）机器人系统的误差补偿技术：针对一体化加工机器人工作空间大，精度高等要求，并结合其结构特点，采取非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法，完成了几何参数误差和非几何参数误差的补偿。

（3）高精度机器人检测技术：将三坐标测量技术和机器人技术相结合，实现了机器人高精度在线测量。

（4）激光加工机器人专用语言实现技术：根据激光加工及机器人作业特点，完成激光加工机器人专用语言。

nlc202309031542

（5）网络通讯和离线编程技术：具有串口、CAN等网络通讯功能，实现对机器人生产线的监控和管理；并实现上位机对机器人的离线编程控制。

真空机器人

真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查，归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。

关键技术包括：

（1）真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计新构型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求；

（2）大间隙真空直驱电机技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。

（3）真空环境下的多轴精密轴系的设计。采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。

（4）动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆与手指之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动轨迹，保证机器人准确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。

（5）符合SEMI标准的真空机器人语言：根据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及SEMI标准，完成真空机器人专用语言。

（6）可靠性系统工程技术：在IC制造中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备对MCBF的高要求，对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制，提高机械手各个部件的可靠性，从而保证机械手满足IC制造的高要求。

洁净机器人

洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。

关键技术包括：

（1）洁净润滑技术：通过采用负压抑尘结构和非挥发性润滑脂，实现对环境无颗粒污染，满足洁净要求。

（2）高速平稳控制技术：通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现洁净搬运的平稳性。

（3）控制器的小型化技术：根据洁净室建造和运营成本高，通过控制器小型化技术减小洁净机器人的占用空间。

（4）晶圆检测技术：通过光学传感器，能够通过机器人的扫描，获得卡匣中晶圆有无缺片、倾斜等信息。

工业机器人技术技术 篇4

机器人轻量化、机器人配备视觉识别功能等配套技术推动了工业机器人应用和发展。

事实上，出现这样的“机器人热”并非偶然。一方面，国内劳动力成本不断上升，相比之下，原本定位高端的工业机器人越来越成为令制造企业能够接受的选择;另一方面，随着国内制造业产业升级的步伐加快，对于生产的质量、速度、效率等指标的要求不断提高，而工业机器人所具有的高精度、高速度等优势性，也无疑是人工所不能比拟的。

工业机器人技术技术 篇5

资金申请报告

项目编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

资金申请报告编制大纲（项目不同会有所调整）第一章 年产销500台6轴及以上工业机器人项目概况 1.1年产销500台6轴及以上工业机器人项目概况

1.1.1年产销500台6轴及以上工业机器人项目名称 1.1.2建设性质

1.1.3年产销500台6轴及以上工业机器人项目承办单位 1.1.4年产销500台6轴及以上工业机器人项目负责人

1.1.5年产销500台6轴及以上工业机器人项目建设地点

1.1.6年产销500台6轴及以上工业机器人项目目标及主要建设内容

1.1.7投资估算和资金筹措

1.2.8年产销500台6轴及以上工业机器人项目财务和经济评论

1.2年产销500台6轴及以上工业机器人项目建设背景

1.3年产销500台6轴及以上工业机器人项目编制依据以及研究范围

1.3.1国家政策、行业发展规划、地区发展规划

1.3.2项目单位提供的基础资料

1.3.3研究工作范围

1.4申请专项资金支持的理由和政策依据

第二章 承办企业的基本情况 2.1 概况 2.2 财务状况

2.3单位组织架构

第三章 年产销500台6轴及以上工业机器人产品市场需求及建设规模

3.1市场发展方向

3.2年产销500台6轴及以上工业机器人项目产品市场需求分析

3.3市场前景预测

3.4年产销500台6轴及以上工业机器人项目产品应用领域及推广

3.4.1产品生产纲领

3.4.2产品技术性能指标。

3.4.3产品的优良特点及先进性

3.4.4年产销500台6轴及以上工业机器人产品应用领域

3.4.5年产销500台6轴及以上工业机器人应用推广情况

第四章 年产销500台6轴及以上工业机器人项目建设方案

4.1年产销500台6轴及以上工业机器人项目建设内容

4.2年产销500台6轴及以上工业机器人项目建设条件

4.2.1建设地点

4.2.2原辅材料供应 4.2.3水电动力供应

4.2.4交通运输

4.2.5自然环境

4.3工程技术方案

4.3.1指导思想和设计原则

4.3.2产品技术成果与技术规范

4.3.3生产工艺技术方案

4.3.4生产线工艺技术方案

4.3.5生产工艺

4.3.5安装工艺

4.4设备方案

4.5工程方案

4.5.1土建

4.5.2厂区防护设施及绿化

4.5.3道路停车场

4.6公用辅助工程

4.6.1给排水工程

4.6.2电气工程

4.6.3采暖、通风

4.6.4维修

4.6.5通讯设施

4.6.6蒸汽系统 4.6.7消防系统

第五章 年产销500台6轴及以上工业机器人项目建设进度

第六章 年产销500台6轴及以上工业机器人项目建设条件落实情况

6.1环保

6.2节能

6.2.1能耗情况

6.2.2节能效果分析

6.3招投标

6.3.1总则

6.3.2项目采用的招标程序

6.3.3招标内容

第七章 资金筹措及投资估算 7.1投资估算

7.1.1编制依据

7.1.2编制方法

7.1.3固定资产投资总额

7.1.4建设期利息估算

7.1.5流动资金估算 7.2资金筹措

7.3投资使用计划

第八章 财务经济效益测算

8.1财务评价依据及范围

8.2基础数据及参数选取

8.3财务效益与费用估算

8.3.1年销售收入估算

8.3.2产品总成本及费用估算

8.3.3利润及利润分配

8.4财务分析

8.4.1财务盈利能力分析

8.4.2财务清偿能力分析

8.4.3财务生存能力分析

8.5不确定性分析

8.5.1盈亏平衡分析

8.5.2敏感性分析

8.6财务评价结论

第九章 年产销500台6轴及以上工业机器人项目风险分析及控制

9.1风险因素的识别 9.2风险评估

9.3风险对策研究

第十章 附件

10.1企业投资项目的核准或备案的批准文件； 10.2有贷款需求的项目须出具银行贷款承诺函； 10.3项目自有资金和自筹资金的证明材料； 10.4环保部门出具的环境影响评价文件的批复意见；

10.5城市规划部门出具的城市规划选址意见（适用于城市规划区域内的投资项目）；

10.6有新增土地的建设项目，国土资源部门出具的项目用地预审意见；

10.7节能审查部门出具的节能审查意见； 10.8项目开工建设的证明材料；

机器人的科技技术基础论文 篇6

关键词：智能移动机器人越障避障伸展收缩

1引言

上世纪60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新时代。在工业机器人问世50多年后的今天，机器人已被人们看作是不可缺少的一种生产工具。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步开辟了机器人应用的新领域。智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。

2智能移动机器人的基本系统组成及其相关技术

由于智能移动机器人在危险与恶劣环境以及民用等各方面具有广阔的应用前景，使得世界各国非常关注它的发展。其共同的五大系统组成要素为：(1)机械机构单元是智能移动机器人的骨架，机器人所有的模块都依靠其支撑，机械机构单元的结构，性能，强度直接影响着整个机器人的稳定性。随着科技发展和新型材料的研制开发，使得智能机器人产品的结构性能有了很大提高，机械机构的各项工艺性及尺寸设计都向着更加合理高效，更加轻便美观，更加环保节能，更加安全可靠等方向发展。(2)动力与驱动单元为智能移动机器人提供动力来源。(3)环境感知单元相当于智能移动机器人的五官，机器人通过感知单元对周围的环境进行感知识别及各种参数的收集，然后通过转换成控制模块可以识别的光电信号，输入到控制单元进行数据处理。(4)执行机构单元为智能移动机器人执行部分，能根据控制中心的命令执行命令，完成任务。不同的机器人有着不同的执行机构，执行机构的设计影响着对要执行动作的效率，精度，稳定性，可靠性等。(5)信息处理与控制单元作为整个机械系统的核心部分，它如人的大脑一样，调控着整个系统，一切的活动都由它指挥。将来自传感器部分采集到的信息进行集中汇总，存储，对所有信息分析，规划决策，输出命令。使机器人有目的的运行。

智能移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合机电系统。它是传感器技术，控制技术，移动技术，信息处理、人工智能、电子工程、计算机工程等多学科的重要研究成果，从某种意义上讲是机器发展进化过程中的产物，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。

3一种越障机器人

我们设计的移动机器人(图1)有很好的机动性能，前导轮、前轮和后轮可以实现独立升降运动。前导轮(如图1)由通过曲柄圆盘的转动角度控制摇杆的摆动角度，带动相关的平面连杆机构运动，从而实现前导向轮的伸展和收缩实现攀越。机器人两侧的侧边驱动机构为平面连杆-滑块越障机构，前后轮(如图1)分别通过导杆在槽中的移动，带动平面连杆机构的运动，实现前后轮的伸展和收缩，实现越障功能。本机器人通过尺寸的设计可以实现较大的越障高度，通过合理的控制轮摆动的角度还能实现多种类型障碍物的攀越。

4智能移动机器人的应用概况

随着科技的进步，机器人的功能不断完善，智能移动机器人的应用范围也大大拓宽，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在排险、海洋开发和宇宙探测领域等有害与危险场合(如辐射、灾区、有毒等)得到很好的应用。

4.1陆地智能移动机器人

20世纪60年代后期，苏美为了完成对宇宙空间的占领，完成月球探测计划，各自研制开发并应用了移动机器人，通过移动机器人实现对外星土壤的样本采集和土壤分析等各种任务。陆地智能移动机器人的出现是为了帮助人类完成无法完成的任务。陆地移动机器人也广泛应用于军事，可以完成排除爆炸物，扫雷，侦查，清除障碍物等等，近年来智能移动机器人也开始渐渐融入人们的日常生活。

4.2水下智能移动机器人

近年来，人们对资源的渴求加大，开始对原子能和海洋资源的开发，加之水下环境十分复杂(能见度差，定位困难，流体变化等)，水下智能移动机器人在海底资源探测上的优势使之受到关注。近年德国基尔大学的科学家研制出新型深水机器人ROV Kiel 6000，这架深水机器人能够下探到6000米深的海底，寻找神秘的深水生物和白色黄金可燃冰。

4.3仿生智能移动机器人

近年来,全球许多机器人研究机构越来越多的关注仿生学与机构的研究工作.在某些情况下仿生机器人尤其独特优势，例如，蛇形机器人重心低，能够模仿蛇的动作，穿梭在能够穿梭在受灾现场和其他复杂的地形中能够帮助人类完成各种任务。除此之外还有仿生宠物狗、仿生鱼、仿生昆虫等。

5智能移动机器人的发展方向及前景

影响移动机器人发展的因素主要有：导航与定位技术，多传感器信息的融合技术，多机器人协调与控制技术等因而移动机器人技术发展趋势主要包括：

(1)高智能情感机器人。随着科学技术的发展，人们对人机交互的技术的要求越来越高，具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前的移动机器人只能说是具有部分的智能，人们渴望能够出现安全可靠的能够沟通交流的高智能的机器人。虽然现在要实现高智能情感机器人还非常的困难，但是终有一天，随着科学技术的突破，它将成为现实。

(2)高适应性多功能化的机器人。机器人的出现是为人类服务的，自然界中还有好多未知的世界等着我们开拓，各种危险的复杂多变的环境，人类无法涉足，因此人们也迫切希望有能够代替人类的机器人出现，高适应性多功能化的机器人也必将是机器人的发展方向之一。

(3)通用服务型的机器人。随着科学技术的发展，机器人也是应该越来越容易融入人们日常生活中的，在日常生活中为人们服务。例如在家庭中，机器人可以帮助人们做各种家务，和人们生活关系密切。

(4)特种智能移动机器人。根据不同应用领域，不同的目的，设计各种各样特种智能移动机器人是未来发展方向，如纳米机器人，宇宙探索机器人，深海探索机器人，娱乐机器人等等。

6结束语

总之，智能移动机器人涉及到传感器技术，控制技术，移动技术，信息处理、人工智能、控制工程等多学科技术。未来智能移动机器人走向生活，安全可靠，操作简单是其趋势。尽管智能移动机器人以惊人的速度在发展着，但是实现高适应性，智能化，情感化，多功能化的移动机器人还有很长的路要走。

参考文献：

[1]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理(第2版)[M].北京:高等教育出版社,20xx.

[2]陈国华.机械机构及应用[M].北京:机械工业出版社,20xx.

[3]徐国保,尹怡欣,周美娟.智能移动机器人技术现状及展望[J].机器人技术与应用,20xx(2).

工业机器人技术技术 篇7

1 工业机器人背景与技术认识

工业机器人是广泛使用的能够自主动作, 且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备传感器, 其动作步骤包括灵活的转动都是在其编程控制的。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具, 以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。

技术本质反映了人对自然的能动关系, 其包括主要三种要素:材料、动力、控制。工业机器人的制作要求应满足其中以下的主要要求:安装面积小, 工作空间大, 快速完成任务。根据要求, 材料应该选择高强度的不锈钢作为机械本体, 以满足结构紧凑的要求。动力应选用电力系统, 以满足快速响应的要求。控制则选用自动化电脑操作, 以满足定位精度搞的需要。

2 工业机器人的构造

工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成, 是一种防人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪点一体化自动化生产设备, 特别适用于工厂的多量高质的工业大生产, 能按时完成工业任务的高效生产的机器人。

2.1 操作机

通过有限元分析、模态分析及其仿真设计等现代设计方法的运用, 机器人操作机基本能实现优化设计。

2.2 控制器

通过软件和全数字操控, 实现对机器人自动化的操作, 随着科学技术的发展, 控制器的性能也在不断的提高和发展, 它能实现对机器人全方位精准的控制, 以达到其目的和要求。

2.3 传感配置

激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中已得到成功应用, 并实现焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等, 这样就提高了机器人的作业性能和对环境的适应性能。

2.4 并联机构

采用并联机构, 利用机器人技术, 实现高精度测量及加工, 这是机器人技术向数控技术的拓展, 为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。

2.5 网络通信

机器人控制器以实现了网络的连接, 这样使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步, 也使机器人由过去的专用设备向标准化设备的发展。

3 自动化生产线组建研究的技术

机器人在自动化生产的应用典型就是自动化生产线成套装备。自动化成套装备是指以机器人为核心, 以信息技术和网络技术为媒介, 将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线。它是先进制造装备的典型代表, 是发展先进制造技术实现生产线的数字化和网络化的智能化的重要手段。那么它的技术其主要表现在以下几个方面:

(1) 利用现代网络技术进行远程控制, 对工业机器人进行操作控制, 实现生产线在线检测和监控, 对产品进行质量监控, 使得产品的质量得到有效的保证, 这样既有利于生产的自我控制和调整, 同时, 也保证其生产效率。

(2) 建立起资源管理信息系统, 对产品制造工艺和企业的资源管理进行相互连接, 对产品工业技术进行不断更新和提高, 从而达到对生产技术的实时监测, 这样保证了该企业产品制造的全制动化信息平台。

(3) 利用定位系统对生产线进行快速整定, 建立起完整的制造过程信息技术。这样既方便实现生产线现场安装精度测试技术, 又达到完全的透明。通过实现网络控制管理智能技术, 对各个环节进行指导处理, 这样就能及时性的处理临时性的问题。

(4) 自动化柔性生产系统管理技术。企业生产流程中管理与控制信息的集成, 是实现企业管理控制一体化和柔性自动化的基础。通过这技术分析, 建立一种信息集成系统结构及其功能模型, 提出现场总线的开放式控制系统, 建立控制系统分层式体系结构, 使其与信息管理系统实现无缝接口。

我国在近几年机器人自动化生产已经不断出现, 并给用户带来了显著效益。目前我国已经建立了多条弧焊机器人生产线、装备机器人生产线、喷涂生产线和焊装生产线。随着我国工业企业自动化水平的不断提高, 机器人自动化线的设厂也会越来越大, 并逐渐成为自动化生产线的主要方式。我国机器人自动化生产线装备市场刚刚起步, 而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期, 这就给机器人自动化生产线研究开发者带来了巨大商机。

4 工业机器人的技术伦理

随着工业机器人的使用, 安全隐患和失业忧患使大部分人认为给人口众多的我国发展带来了巨大的威胁。可见工业机器人技术也是一把双刃剑, 它有利的一面能帮助劳动者减轻工作压力, 带来工作的效率的提高。同时, 它也有可能伤害人, 给人们带来巨大的负面影响。

机器人的设计工作并不是孤立于整个工业产业的, 对自然界的任何侵犯都有无数的相应, 其中许多是不可预料的。所以。如何运用机器人也是我们必须面对的一大难题, 只有承认机器人独立的伦理地位和内在价值, 使人类和机器人和平共处才能更好的服务于人类的社会和生活。

5 结束语

在自动化技术飞速发展的今天, 工业机器人会在工业生产中占有非常重要的地位, 甚至会给工业生产带来巨大的革命性的意义。随着人们生活质量的提高对物质要求也越来越高, 工厂对机器人的要求也随之提高。机器人是数量必然会迅速增加。而传统机器人也会慢慢开始被淘汰, 向着智能机器人的方向发展。这也使现今社会对具有自动化技术的工人也有大量的需求。

一个工厂在利用机器人的水平就决定这个企业的市场竞争能力, 机器人的应用是工厂自动化水平的最突出表现, 是社会自动化技术发展的一方面。我们在保证良好的技术认识和技术创造的同时也要保证其真正的利用价值。

摘要：现代科技的发展给人们生活带来了许多便利, 越来越自动化的高科技服务于人们生活, 使得人们生活质量得到不断的提高。同时, 依靠现代科技在工业生产自动化的程度也越来越高, 其中机器人就是最典型的代表。在工业自动化生产线上以机器人为核心成为工厂发展不可逆转的趋势, 机器人的自动化将会更好的服务于生产建设中。工业机器人作为先进制造技术和自动化的典型代表, 不仅对于先进制造业的发展具有重要的作用, 而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用。

关键词：工业机器人,自动化生产技术,研究

参考文献

[1]李艳君, 甄恒洲.点焊机器人的工作原理及其结构CAD技术[J].大连大学学报, 2002, 4 (23) :14-15.

[2]吴振彪, 王正家.工业机器人[M].华中科技大学出版社, 2006:2-14.

工业机器人技术技术 篇8

能够建立电力库房内设计智能搬运机器人进行自主搬取物品，如：绝缘绳、绝缘垫、绝缘毯、绝缘衣裤、绝缘手套、安全帽、绝缘杆、金属件等。

系统能够实现如下设计目标：

（1）机器人能够接收已有的上位机软件搬取物品的指令进行准确响应和搬运。

（2）通过无线传输控制指令对机器人进行控制和数据传输。

（3）机器人能够在导航系统的指引下自主行走。

（4）机器人能够自主识别上位机软件指令所指的搬运物品；并将物品顺利的搬运到指定的库房目的地。

（5）机器人通过充电电池供电，持续工作时间6小时。

（6）机器人具有自主爬坡能力和跨越台阶能力，爬坡角度不小于15度。

（7）机器人具有语音播报能力和故障报警能力。

（8）机器人能够平稳运行，对每一种物品进行单个存取。

（9）机器人具有适应多种物品不同形状、尺寸、重量的手爪抓取能力。

（10）机器人有较好的操控性，体积重量适应现有库房的空间要求。

2.系统整体设计描述

2.1库房改造部分

库房的内部布局和货架位置及物品工用具的具体摆放模式是整个机器人开发的重要组成部分，只有将合理的布局和物品摆放模式，将物品归类，才能够实现机器人手爪的正确准确抓取识别和搬运，才能更方便导航和机器人避障，同时通过具体工用具（绝缘垫、绝缘毯、绝缘衣、绝缘手套、安全帽、绝缘杆、金属件等）归类和测量给出机械手爪的具体设计参数依据，系统库房物品摆放分布图如下：

2.2机器人结构设计部分

由于机器人主要用于室内环境，所以工作环境对自主移动平台的驱动机构影响不大，工作环境主要影响自主移动平台的自动导引装置。机器人根据具体库房的台阶实现爬坡功能，同时保证爬坡的平稳性，以及手爪抓持物品工用具的牢固性。主要包括以下几部分：

2.2.1机器人运动车体结构设计实现

（图片仅供参考）

机器人车体是整个搬运工作的载体，必须保证车体的动力、平稳、爬坡和相关运行的手爪负载能力，即保证不同电力工用具的有效成功抓取和有效运载。由于库房的基本布局已定，需要车体有一定的爬坡能力，尤其是较重的工用具的成功搬运能力。车体结构设计主要包括：

*链条结构车底盘设计。

*车体三连杆机架设计。

*差动动力系统设计。

*车体电机载荷设计。

2.2.2机器人多自由度机械手爪设计实现

机械手爪是整个电力库房智能搬运机器人的关键组成部分之一，只有有效的多自由度手爪才能实现抓取物品工用具的成功搬运。而整个机器人的手爪设计要根据库房内工用具物品的种类、外形形状、结构尺寸参数、重量参数和摆放货架的层数及归类情况来设计实现，要保证手爪能够适应大多数种类的物品工用具，主要包括以下几部分内容：

*多自由度手爪机构选择。

*手爪与车体交接口设计。

*手爪外形设计。

*手爪夹持力设计计算。

*手爪防滑设计。

*手爪多自由度运动空间尺寸设计计算。

*手爪各自由度运动载荷计算。

2.2.3机器人爬坡结构动力设计实现

由于机器人的工作环境中有台阶，经过改造后要求机器人车体要具备一定的爬坡能力，这里爬坡过程中不仅能保证机器人车体能够带载爬坡，具有足够的爬坡动力，同时能够保证机器人车体的坡底和坡顶不卡死和不侧仰。主要包括以下几部分：

*三连杆活动支架设计。

*爬坡车体动力测算。

*爬坡电机动力测算。 （下转第236页）

（上接第225页）*坡顶坡底的动力学模拟计算。

2.2.4机器人车体平衡设计平稳运行设计实现

整个机器人在搬运过程中无论带载还是空载，都能保证机器人平稳运行，平稳运行是机器人搬运过程中的重要一环，由于库房内部的构造和货架的高度，导致了机器人手爪和车体的异型构造，也为机器人的平稳性带来困难，具体要解决以下几部分问题：

*手爪、车体、抓取物的动态稳定性分析。

*载荷重量结构尺寸分析。

*手爪车体外形平稳性分析。

2.3控制系统设计部分

整个机器人的控制系统比较复杂，包括整个控制算法的设计实现，其中的多电机多传感器系统，以及机器人的自主导航实现算法，物品工用具的识别及准确抓取方法，均要求有较为系统的控制方案，主要包括以下几部分：

*多电机传感器控制算法设计实现。

*物品的识别与准确抓取设计实现。

*控制导航系统设计实现。

*无线系统设计实现。

2.4上位机软件接口设计实现

由于机器人需要与上位机软件进行接口，通过上位机软件控制指令，通过无线传输通路发送给机器人实现物品工用具的抓取，因此，需要已经开发的上位机软件预留接口，实现与机器人的无缝衔接，从而保证控制指令的准确发送，主要包括以下几部分：

*软件协议对接。

*上位机软件与无线接口对接。

*上位机软件物品分类与机器人内部分类的对接。

3.系统各项技术指标

3.1时间响应指标

搬运响应时间：小于150s。

3.2抓持物品重量

抓持物品重量：≤3kg。

3.3可靠性指标

现有库房物品工用具搬运率不小于80%。

机器人出错概率不大于10%。

3.4工作环境

电力库房现有工作环境。

温度：0-45℃。

相对湿度：5%-95%（不凝结）。

周围无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃，无严重霉菌，无剧烈振动冲击源。

4.成果应用情况及效果，推广应用措施和前景

工业机器人技术技术 篇9

一、教学目标：

让用实体机器人在微缩的宁夏旅游线路上，像观赏景色一样按指定的旅游线路行走。

二、教学重、难点：编制程序

三、教学方法：举例法

观察法

四、教学时间：1课时

1、明确本节课的学习目标。

2、搭建机器人

（1）、搭建机器人的步骤如图12.2到图12.7所示。两个电机分别连接1、2端口,左右侧的灰度传感器分别连接A、B端口,实际组装过程中,为了保证连接牢固,可以多用些“转轴”。

（2）、登录 Irobot3D,打开图形化程序编辑窗口,按图128所编制程序,设置相关指令的属性。

（3）、指导学生完成搭建。

3、编制程序

完成“游宁夏”任务的程序如图12.8所示。

三、下载程序与调试运行

按图12.1所示,在一张浅色的大纸上画一个椭圆,把机器人放在椭圆线上,让它两侧的灰度传感器正好位于椭圆线条的两侧。打开机器人电源,执行程序, 观察机器人是否会不断自动调整行走方向,始终沿着椭圆线路前进。1.本节课“游宁夏”任多中提供的旅游线路是一个椭圆,请自己另外设计一个旅游线路,让机器人完成任务,观察效果

工业机器人技术技术 篇10

摘要 焊接机器人逐渐走入人类社会，在人们生产、生活中发挥着重要作用。文章介绍了焊接机器人应用意义和应用状况，从机器人用焊接工艺、焊接机器人系统仿真技术、机器人专用弧焊电源技术、多机器人及外围设备的协调控制技术、焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、遥控焊接技术七个方面阐述了焊接机器人的研究现状。并对焊接机器人技术的未来发展趋势进行了阐述。

关键词 焊接机器人、技术现状、发展趋势、智能控制

0 前言

近年来，随着我国劳动力成本的逐渐提升，以廉价劳动力为支撑的“中国制造”经济模式难以为继。焊接作为工业“裁缝”是工业生产中非常重要的加工手段，焊接质量的好坏对产品质量起着决定性的影响，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣。随着先进制造技术的发

展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已经成为必然趋势，采用机器人焊接已经成为焊接技术自动化的主要标志。焊接机器人应用的重要意义

（1）焊缝质量稳定，保证其均一性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度和干伸长量等对焊接结果有着决定作用。采用机器人焊接时，每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人为因素影响较小，降低了对工人操作技术的要求，因此焊接质量稳定。而人工焊接时，焊接速度、干伸长量等都是变化的，很难做到质量的均一性。

（2）改善了劳动条件。采用机器人焊接，工人只需要做一些简单的参数调节停开机操作，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等。对于点焊来说，工人无需搬运笨重的手工焊钳，使工人从高强度的体力劳动中解脱出来。

（3）提高劳动生产率。机器人可 24h 连续生产。随着高速高效焊接技术的应用，采用机器人焊接，效率提高得更为明显

（4）产品周期明确，容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。

（5）缩短产品改型换代的周期，减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的最大区别就是可以通过修改程序以适应不同工件的生产。焊接机器人技术研究现状

现阶段，国内外对焊接机器人的技术方面的研究都主要集中在七个方面：机器人用焊接工艺、焊接机器人系统仿真技术、机器人专用弧焊电源技术、多机器人及外围设备的协调控制技术、焊缝跟踪技术、机器人离线编程与路径规划技术以及遥控焊接技术。

2.1 机器人用焊接工艺

在机器人焊接方面，目前最常用的弧焊技术是气体保护焊，这种方法主要包括融化极氩弧焊和富氩混合气体保护焊。其次是钨极氩气保护焊，等离子弧焊、切割以及机器人激光焊的数量有限，比例较低。国外先进国家的弧焊机器人已普遍采用高速、高效气体保护焊接工艺，如双丝气体保护焊、T.I.M.E焊、热丝TIG焊、热丝等离子焊等先进的工艺方法，这些工艺方法不仅有效地保证了优良的焊接接头，还使焊接速度和熔敷效率提高数倍至几十倍。2.2 焊接机器人系统仿真技术

机器人研究的跨学科性是很多研究者对其着迷的关键点，在研发、设计和制造过程中经常会遇到动力学、运动学方面的问题，又因为机器人是多连杆空间结构、自由度较高，在研发过程中遇到的问题就会更加复杂多变了。以机械手的仿真技术为例，在设计过程中使用机器人理论、CAD和计算机图形设计等技术在计算机中以动画形式呈现出来，然后对机械手的操作臂控制、运动学正反解分析和实际运行中在环境中遇到的抗干扰和避让问题进行仿真模拟，通过这种方法可以很好地解决遇到的问题。

2.3 机器人专用弧焊电源技术

在研发焊接机器人时，不仅要关注机器人系统的研究、设计和机器人的焊接技术，还要对弧焊电源给予重视。弧焊电源具有良好的电气性能，能够使焊接机器人的功能得到更大发挥。近年来，弧焊逆变器的技术已趋于成熟，机器人专用弧焊逆变电源大多为单片机控制的晶体管式弧焊逆变器，并配以精细的波形控制和模糊控制技术，工作频率20～50kHz，最高可达 200kHz，焊接系统动特性优良，适合于机器人自动化和智能化焊接。还有一些特殊功能的电源，如适合铝及其铝合金TIG焊的方波交流电源、带有专家系统的焊接电源等“目前有一种采用模糊控制方法的焊接电源，可以更好地保证焊缝熔宽和熔深基本一致，不仅焊缝表面美观，还能减少焊接缺陷。弧焊电源不断向数字化方向发展，其特点是：焊接参数稳定，受网路电压波动、温升、元器件老化等因素的影响小，具有较高的重复性，焊接质量稳定、成形良好”另外，利用DS、快速响应，通过主控制系统指令精确控制逆变电源的输出，使之具有输出多种电流波形和电弧电压高速稳定调节功能，适应多种焊接方法对电源的要求。2.4 多机器人及外围设备的协调控制技术

严格来讲，焊接机器人是一个焊接机器人系统或工作站，通常包括焊机系统、机器人控制柜、机器人本体以及送丝单元等。在实际操作中，只有将变位机、焊接机器人以及弧焊电源等进行柔性化集成，才能发挥其作用。当给定多机器人系统某项任务时，首先面临的问题是如何组织多个机器人去完成任务，如何将总体任务分配给各个成员机器人，即机器人之间怎样进行有效地合作。目前，多机器人焊接的协调控制是一个目前的研究热点问题。2.5 焊缝跟踪技术

一般情况下弧焊就能够保证机器人的焊接质量，但在焊接工作的条件、环境、或者焊接过程中加工误差，应力精度发生变化时，往往会使焊炬偏离焊缝，致使焊缝质量缺陷甚至失败。在这种情况下，就要对焊缝进行实时测查，检测焊缝偏差，调节焊接参数和焊接路径等，以保障焊缝质量。焊缝跟踪技术是以传感器技术以及焊缝跟踪控制理论为基础的。

（1）传感器技术。近些年，随着智能技术的不断发展，在原有的基本传感器的基础上出现了一种新型的传感器，智能传感器。智能传感器技术在机器人传感研究方面起到了重要的推动作用。电弧传感器的工作原理是直接从焊接电弧本身获取焊缝偏差信息，不需要任何附加装置，具有成本低、实时性强等优点。光传感器中最具吸引力的莫过于视觉传感器。它是光传感技术与计算机的图像和视觉处理方法有机整合后产生的技术，可以有效提高弧焊机器人的适应能力。光传感器除了视觉传感器外，还包括光谱、光纤、光电、红外等种类。

（2）焊缝跟踪控制理论与方法。智能控制的雏形是模糊控制，它借鉴了人类思维的模糊性，结合模糊数学中的模糊关系、推理和决策等得出了控制动作。模糊控制具有鲁棒性和自适应等优点，能够很好地适应时变的焊接机器人系统，它为机器人焊接技术的发展和研究奠定了一个良好的技术基础。

神经网络控制是由人类大脑神经的工作机理受到启发而研究出的控制系统，对非线性的、时变的焊接系统具有很好的适应能力。机器人通过人工神经网络的硬件和软件系统能够对环境和工作进行记忆、联想和学习。和传统的专家系统不同，神经网络在对焊接参数的处理上有其独特特点：

系统在经历的环境和任务中能够进行学习，在遇到事件时，系统可以根据实验数据或经历过的事例中进行数据记录和调出，无需专家指导。

由于神经网络算法的自身特点，使用神经网络系统的机器人接收到的数据可以是模糊的或是不精确、不完整的。

输入和输出数据的关系没有直接关系时，是没有成型的算法或模型可以使用的。

2.6机器人离线编程与路径规划技术

机器人离线编程系统是机器人编程语言的拓广，它利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的模型，利用一些规划算法，通过对图形的控制和操作，在不使用实际机器人的情况下进行轨迹规划，进而产生机器人程序。自动编程技术的核心是焊接任务、焊接参数、焊接路径和轨迹的规划技术。针对弧焊应用，自动编程技术可以表述为在编程各阶段中辅助编程者完成独立的具有一定实施目的和结果的编程任务技术，具有智能化程度高、编程质量和效率高等特点。离线编程技术的理想目标是实现全自动编程，即只需输入工件模型，离线编程系统中的专家系统会自动制定相应的工艺过程，并最终生成整个加工过程的机器人程序。目前，还不能实现全自动编程，自动编程技术是当前研究的重点。2.7遥控焊接技术

遥控焊接是指人离开现场在安全环境中对焊接设备和焊接过程进行远程监视和控制，从而完成完整的焊接工作。如核电站设备的维修，海洋工程建设以及未来的空间站建设中都要用到焊接，这些环境中的焊接工作不适合人亲临现场，而目前的技术水平还不可能实现完全的自主焊接，因此需要采用遥控焊接技术。目前美国、欧洲、日本等对遥控焊接进行了深入的研究，国内哈尔滨工业大学也正在进行这方面的研究。焊接机器人技术的发展趋势

3.1 虚拟现实

虚拟现实技术是一种包括 3D 电脑图形学技术、多功能传感器的交互接口技术和高清显示技术在内的对事件的现实性从空间和时间上进行分解后重新组合的技术，它能够被用在临场感通讯和遥控机器人等方面。另外，虚拟现实技术还能够被用于焊接过程的模拟，这样一来我们就可以在实际焊接之前先在电脑上先完成c数字化d焊接过程，再用已经完成的数字化操作来指导实际的焊接工作。这一仿真过程可以让用户在还没有进行后期焊接就可先了解未来产品的情况，进而达到有效预测评价生产系统的性能的效果，而且实际操作前先进行仿真实验，可以对各种工艺方案进行比较，进而选取和优化多机器人焊接轨迹。3.2 焊接机器人控制系统

开放式、模块化控制系统将是焊接机器人控制系统研究的重点方向。其他的研究热点还有基于PC机网络式控制器以及机器人控制器的标准化和网络化。离线编程的实用化将是在线编程的可操作性之外的编程技术的研究重点。3.3 多传感器信息智能融和技术

随着传感器种类和数量愈来愈多地使用在机器人系统中，诸如静电电容式距离传感器、超声波触觉传感器、基于光纤陀螺惯性测量的 3D 运动传感器等各种新型传感器如雨后春笋般出现。但是，我们都知道单一传感信号在输入信息方面的可靠性不是特别保准，而智能机器人对这一条件有要求很高，所以它就无法达到其要求，在此情形下多传感器智能信息融合技术便出现了，它可以 对各种信息进行综合的处理，并通过这些信息正确理解环境，进而达到机器人系统可以准而快地处理获得的各种信息的目的。

4结论

不可否认，焊接机器人技术在以前和当前的工业发展中均扮演中十分重要的角色，在未来肯定还会继续甚至扮演越来越重要的角色。最近几年，我国在机器人弧焊电源、仿真技术与离线编程、信息传感、智能控制、焊缝跟踪等方

面进行了大量研究，并对多项技术进行了攻关。相信在不久的将来，焊接机器人将为我们在越来越广的领域提供更加优质高效的服务。

参考文献

[1]施春芳．焊接机器人技术现状和发展趋势的研究

[J]．中国科技投资，2012，6（24）.[2]王田苗，陶永．服务机器人技术研究现状与发展趋势

[J]．中国科学：信息科学，2012，30（2）.[3]朱万辉.七自由度焊接机器人控制系统设计

[D]．安徽工业大学，2012.[4]宋金虎．我国焊接机器人的应用与研究现状

[J]．电焊机，2009,39（4）

[5]吕超荣.焊接机器人技术现状与发展趋势的研究