智能化焊接科學(xué)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)的研究熱點(diǎn)

眾所周知，借助于材料、信息、控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科交叉技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)代焊接技術(shù)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)的手工技藝發(fā)展為現(xiàn)代的先進(jìn)制造。模擬焊工的焊接操作過(guò)程中智能行為進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化機(jī)器人焊接技術(shù)師智能化焊接科學(xué)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)的研究熱點(diǎn)，可分為三個(gè)方面研究問(wèn)題：需要準(zhǔn)確采集和獲取焊接動(dòng)態(tài)過(guò)程的信息，類似于人類的感覺(jué)受外部的焊接條件；基于焊工經(jīng)驗(yàn)，解析并提取焊接動(dòng)態(tài)的研究熱點(diǎn)，可分為三個(gè)方面研究問(wèn)題：需要準(zhǔn)確采集和獲取焊接動(dòng)態(tài)過(guò)程的信息，類似于人類的受外部的焊接條件；以信息技術(shù)為牽引的智能化焊接技術(shù)，是一類融合人的感官信息（焊接過(guò)程視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)）、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)（熔池行為、電弧聲音、焊縫外觀）、推理判斷（焊接、知識(shí)學(xué)習(xí)、推理與決策）、焊接過(guò)程控制以及工藝優(yōu)化各方面專門知識(shí)的交叉學(xué)科。基于焊工經(jīng)驗(yàn)，解析并提取焊接動(dòng)態(tài)過(guò)程的機(jī)理特征，進(jìn)而建立對(duì)焊接過(guò)程與質(zhì)量關(guān)系的模型；借鑒焊工和決策與操作，設(shè)計(jì)焊接動(dòng)態(tài)過(guò)程智能控制策略并運(yùn)用機(jī)器代替人去實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程及其質(zhì)量的自主與智能控制。利用智能化機(jī)器模擬并實(shí)現(xiàn)焊工智能行為是現(xiàn)代先進(jìn)焊接制造追求的目標(biāo)。

焊接機(jī)器人的前景

在工業(yè)機(jī)器人中，大約有近一半是用于各種形式的焊接加工，即焊接機(jī)器人的應(yīng)用為普遍。焊接機(jī)器人在工業(yè)機(jī)器人比重較大，可認(rèn)為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷史就是焊接機(jī)器人的發(fā)展歷史。工業(yè)機(jī)器人得到迅猛發(fā)展，作為重要組成部分的焊接機(jī)器人有望迎來(lái)第二春。我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，制造業(yè)仍將在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位。隨著科技的進(jìn)步，提升制造業(yè)水平將是未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵，焊接機(jī)器人增長(zhǎng)可期。對(duì)于焊接機(jī)器人的行動(dòng)路線，一般是人為設(shè)定好的一個(gè)路徑后，輸入給機(jī)器人的程序存儲(chǔ)器，焊接機(jī)器人以控制不同的關(guān)節(jié)地動(dòng)作一定角度。

焊接機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃如何進(jìn)行？

對(duì)焊接機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需要研究機(jī)器人在關(guān)節(jié)空間和任務(wù)空間中的插補(bǔ)以及軌跡生成方法，找到既不能對(duì)機(jī)器人的硬件系統(tǒng)有所損耗、又要能保證有效率地完成規(guī)劃路徑的軌跡規(guī)劃算法。

焊接機(jī)器人廠家采用了以目標(biāo)距離為原則的調(diào)速方式。目標(biāo)距離值的確定：當(dāng)焊接機(jī)器人實(shí)時(shí)關(guān)節(jié)末端與焊點(diǎn)之間的距離大于機(jī)器人主控器所能傳遞的大距離值時(shí)，則目標(biāo)距離值等于大距離值。當(dāng)焊接機(jī)器人實(shí)時(shí)關(guān)節(jié)末端與焊點(diǎn)之間的距離小于機(jī)器人主控器所能傳遞的大距離值時(shí)，則目標(biāo)距離值等于此距離值。除了汽車領(lǐng)域，焊接機(jī)器人在能源、建筑、開采、加工、工程、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸、制造業(yè)等諸多領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用，這是由于其穩(wěn)定性和高精度決定的。