论文的题目是来自广西自治区研究生教育创新计划资助项目“经济型焊接机器人建模与结构优化”，项目编号为:YCSZ2014198，该项目主要针对仪表板支架自动化焊接系统的机器人FD-B4进行轻量化研究，机器人FD-B4实体图如图1-1所示。

 

机器人是工业革命以来人类历史最聚智慧的发明，机器人学则是目前应用的科学技术当中包含内容最多，应用最为广泛的一种综合性科学技术。目前我们研究制造出来的机器人可以在各个方面为人类提高帮助，例如:在医学方面，它可以帮人类来进行高难度的做手术;在化工方面，它可以帮助人类进行比较危险的实验;在工业方面，它可以代替人类在恶劣的环境下进行劳动生产;在农业方面，它可以帮人类进行播种、浇水、收获等各项农活;在军事方面，它可以帮军队提高战斗能力与防御能力;甚至有些机器人还可以成为家庭的保姆，它可以帮助人类做一些家务活。例如洗衣服、做饭，擦玻璃等。总之，机器人的诞生给人类的生活与工作带来了根本性的改变。

在这些不同种类不同功能的机器人当中，工业机器人是应用范围较广，使用率较高，技术较为成熟的一类。工业机器人从广义的角度上看“它就是一个可进行编程的，具有多自由度的，能够根据不同的作业工作进行自动控制的操作机”。它是代替人类生产劳动最好的工具。在过去的时间里由于所有的劳动生产工作都是依靠人类进行的，人类的劳动能力毕竟是有着局限性的，连续性的长期工作就会导致由疲劳产生的工作效率低下或者是危及到生身安全的事故发生。使用工业机器人进行生产就可以对人类劳动中经常出现的一些问题得到良好的改善，它能够在极其恶劣的环境下完成生产任务，不会像人类一样由于个人主观因素导致生产出来的产品质量发生波动，在代替人类进行工作的同时，保证工作的效率。由于机器人生产过程中不会像人类一样受到生理条件的影响，这样就可以尽可能的延长其工作的时间，从而达到缩短生产周期、创造更多的经济效益目的，生产过程中机器人也能够适应产

品多样化的需求，完成各种工作任务。基于以上几点因素我们可以得知工业机器人在目前的制造业领域中起到不可磨灭的作用

如果说工业机器人是新兴工业与现代制造技术迅速发展之下的产物，那么焊接机器人就是工业机器人飞速发展的必然结果。焊接机器人在目前的工业生产中是占有一席之地的，据不完全的统计显示:目前的工业制造中，焊接机器人的使用比例可以达到百分之五十左右，这个数据就意味着焊接机器人是所有的工业制造生产中不可缺少的一部分，它的应用与发展也将会是最具有潜力的。焊机机器人从广义上说:“它就是集柔性化与智能化为一体的一种超越传统焊接工艺的自动化生产的系统。”它可以代替人类在极为艰苦的环境下进行焊接工作。众所周知，工业革命以前人类一直采用的是比较传统的手工焊接技术，虽然人类的焊接工艺也是值得称赞的，但是与焊接机器人相比还是存在很多需要考虑的问题，例如:在进行焊接生产过程中会出现弧光，这种弧光具有一定的辐射性，长期工作的人类就有可能因此患上疾病，为了防止焊接过程中飞溅的火花溅到身体上，在焊接时人们常需要穿着厚重的工作服，这样一来在夏季进行生产就会产生诸多的不便。焊接机器人的出现就可以解决以上的问题，它可以在不同温度、不同工作环境下进行焊接工作，它可以保证焊接的质量，从而减少废品率。焊接机器人在减少了生产所需的成本、降低了人类生产要求的同时又提高了人类生活的质量。在进行大量劳动生产的环境驱使下发展焊接机器人使其代替人类劳动是非常必要，这一举措不仅能使工业工程领域得到更好的发展，也可以把人们从高强度、高危险的焊接工作中解放出来

在最近的几十年里，我国的科学工作者也一直致力于焊接机器人方面的研究工作，虽然在某些程度上或多或少的取得了一些相应的成果，但是就我国的工业生产现状来看，我国的焊接机器人应用方面仍存在一些问题:第一，焊接机器人国产化程度非常低，我国的焊接机器人不仅在功能上没有较大的优势在其价格方面也得不到国人的认可，因此大部分的企业都是选择进口的焊接机器人来进行生产的，但是由于各国的生产标准不同，进口的焊接机器人在国内的生产精度也不能达到标准，如是有个别零件损坏也无法找到相应的配件进行更换，从而使得使用成本大大增加，工作效率降低。第二，由于各国的生产水平不同，工艺不同，焊接前部分零件的质量较低，从而导致焊接机器人的使用效率降低，适用范围受到限制，导致大部分的进口的焊接机器人不能够适合中国企业的工艺现状，不能满足国内的生产要求，以至造成大量昂贵的设备处于半闲置的不利状态。第三，焊接机器人价格比较昂贵，对于在一些只是需要应用几个基础功能的焊接机器人的中小型企业来说，采用焊接机器人来生产不具有经济性，这些企业为了节省生产成本仍是采用手工焊接的方式，因此就造成了产品质量不够稳定，废品率高，工作效率低下等一些问题。综上所述，研究经济型焊接机器人使其在满足生产要求的同时达到轻量化，从而降低成本使得焊接机器人更加经济性是非常必要的。