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焊接机器人国外研究现状及趋势

时间：2017-11-06 来源：机器人在线阅读：46108

焊接机器人国外研究现状及趋势

机器人是自动化生产过程中的一个里程碑式的产物，它大大提高了生产效率，将人类从恶劣的工作环境中解脱出来。机器人学融合了多个学科的研究成果，它将机械设计、电气控制、传感器技术、计算机技术以及人工智能等学科交叉融合研究。

国外焊接机器人的研究现状

机器人一词最早是由捷克一位科幻作家于1920年在一部名为《罗萨姆的万能机器人》作品中提出的。国外对机器人技术的研究起步较早，世界上第一台工业机器人是美国在1959年研制出的:名为“Unimate"，如下图1.1所示，这款足以载入史册的机器人的研制成功，为后续机器人的多样化研究打下了坚实的基础，拉开了机器人迅猛发展的序幕

焊接机器人的研究在国外起步相对较早，并己有可喜的成果研究出来，基本上己经形成了一套比较成熟的，被世界所采用的机器人技术标准。随着机器人学研究越来越深入，工业机器人在各个行业领域的应用也在逐步扩大，研发出的机器人更为成熟，功能更为全面，可靠性、智能性更高。目前为止己经形成了一批掌握先进机器人技术的著名机器人公司。比如日本的FANUC, OCT. Motoman、安川、川崎等机器人公司，美国的Adept Technologe, AmericanRobot. STRobotics等有国际影响力的工业机器人供应商，德国的KUKA, CLOOS，英国的Auto.Tech Robotics，意大利的COMAU，瑞典的ABB公司，奥地利的IGM等。这些知名机器人公司推动着机器人技术的向前发展，同时也是各自国家所在地区的标杆性企业，这些国际性知名企业大概把持着全球机器人份额的80%，并且销量仍在逐年增长。从二十世纪七十年代以来，机器人产业就一直保持稳定增长的势头，市场前景非常的好

Motoman VA 1400型焊接机器人，是日本Motoman机器人公司研制的，其具有7个转动自由度，具有较强的空间操作灵活性，当承受载重为3kg时，它可达到士0.08mm的重复定位精度，如图1.2所示[[9];美国机器人公司Adept Technology研发制造的一款机器人Adept Vipers 13 00，在焊接、包装、装配等领域展现了很好的通用性，在要求快速、精确的自动化方面，表现出了明显的优势(}o];德国机器人公司KUKA生产的，6自由度通用机器人KR16，有效负载可达6KG，最大工作范围2101mm，重复精确度±0.05mm，其增加了作业空间深度，同时缩小了机身尺寸，平展的底座设计，使得行程路径短且作用范围大，在装卸任务中得到广泛应用;由瑞典ABB机器人公司研制的IRB 1410型弧焊、物料搬运和过程应用机器人，自1992年以来在全球安装数量己超过1.4万台，最大承载能力为SKG，最大工作范围1444mm，运动精度达到±0.05mm，具_有坚固且耐用、稳定可靠、速度快，加工质量好等优点，如图1.3所示。

目前，国外对工业焊接机器人的研究，主要集中在控制系统智能性的完善，和工业机器人系统自动化程度的进一步提高，还有就是机器人本体结构和轨迹规划仿真技术的研究。因为工业机器人是多自由度、多连杆结构，所以导致其运动学和动力学的分析计算相当复杂，存在很多困难。而在机器人研制、设计和测试实验等过程中，又必须分析其运动学、动力学性能以及进行轨迹规划设计，所以问题很复杂。若运用先进的计算机建模仿真技术，建立机器人模型，然后对机器人的结构、运动学正反解、操作臂的控制以及实际工作中的碰撞干涉和障碍避让等诸多问题进行模拟仿真，这样就可以较好的解决研发过程中出现的问题。