智能化喷涂机器人研究进展

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1、封面文章COVERSTORY智能化喷涂机器人研究进展ResearchReviewoftheIntelligentSprayingRobots上海飞机制造有限公司王丰超清华大学机械工程系王立平梁新成赵景山江苏长虹智能装备集团有限公司仇云杰国DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.03.012理各种材料、零件、工具和专用装置，机械手的几何结构、机器人的控制方[1]以执行所需要的各种任务。机器式、机器人控制器的信息输入方式、人技术综合了计算机科学、控制论、机器人的智能程度等方法进行分类王丰超[1]中国商飞上海飞机制

2、造有限公司机构学、仿生学、人工智能、信息和传。工业机器人目前的应用领域主航研所副所长。主持、参与完成“上海感技术等学科而形成的高新技术，是要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷涂、检航空材料与结构检测关键技术研究”、一个国家工业自动化水平的重要标测、码垛、研磨抛光和激光加工等复“国家实验室管理体制与运行机制研究[2]志。如图1所示，机器人一般由驱杂作业中，其行业和应用比例如图2及国际案例分析”等17项国家、省部级等科技攻关课题，发表SCI期刊等论文动系统、传动系统、执行系统、控制系所示。21篇。曾荣获“明治乳业生命科学奖”统和感知系统等组成[3

3、]。在喷涂过程中，通常会产生大量科研管理杰出奖（2007）、上海市高教管机器人按用途可分为两类，一类的苯、醛类、胺类污染环境的有害物理科研课题“一等奖”（2010）等。是面向工业生产领域的多关节机械质和气体，这必然会影响到工人的机器人是一种自动化的多功能手或多自由度机器人，另一类是除工身体健康和工作情绪，而较高的返[6，7]机械手的统称，这种机械手一般有多业机器人外、用于非制造业并服务于工率则成为生产的主要瓶颈。此[4]个转轴、能够借助于可编程操作来处人类的机器人。此外，还可以按照外，一些发达国家的法律规定：喷涂34航空制造技术·201

4、5年第9期封面文章COVERSTORY较成熟，而这些国家的机器人制造，控制系统[23，24]基本成为了当地的支柱产业。人机交换驱动传动执行控制器美国作为机器人的诞生地，最初系统系统系统系统担心机器人在工厂应用中可能造成工人失业，因而将机器人的发展重点系统传感器放在军事、核工业、海洋、宇宙和先进[25]控制技术方面。80年代末，美国执行器及环境政府和企业深刻认识到工业机器人信息感知的价值，于是不断增加研究经费、鼓感知系统励工业界发展和应用机器人，并视之图1机器人系统组成为美国再次工业化的特征，使得机作业时每平方米挥发出的毒性有机未来自动化

5、涂装发展的必然趋势[18]。器人工业复苏并迅速发展。美国机物VOC的排放量不得大于35g/m2。对喷涂机器人的技术发展进行回顾，器人的优势主要表现在创新性强，在在此情况下仅有两条途径可供选择：探究应用中出现的问题，有助于早日军用、医疗与家政服务机器人领域都[26]使用新型环保涂料如水性涂料、高分实现航空制造领域喷涂机器人的产占有绝对的优势。美国机器人的子、粉末涂料等；或者使用喷涂效率业化。特点是：①功能全、精度高、运行可更高的自动喷涂设备[8]。喷涂机器靠；②智能控制技术先进；③机器人人是一种主要用于表面涂覆工作的喷涂机器人的发展应用基

6、础好，庞大的汽车工业使得机简史与现状[25]特殊机器人，是机器人技术和表面喷器人的应用非常广泛。美国著名涂工艺相结合的产物[9]。喷涂机器机器人（Robot）源于1920年捷的机器人企业是AdeptTechnology、人能满足环保、效率和柔性生产的需克作家KarelCapek的科幻小说，他AmericanRobot、EmersonIndustrial[24]要，因而在现代化的喷涂线上有望全根据Robota(捷克语“劳逸、苦工”)Automation、S-TRobotics等。目部替代人工操作[10]。基于喷涂工艺和Robotnik（波

7、兰语“劳工”）创造而前，美国在机器人的综合水平仍处于的特殊性，喷涂机器人具有以下显著成[3]。1950年IsaacAsimov在科幻领先地位，引用频率最高的专利几乎不同于其他工业机器人的特征：①小说《我是机器人》里提出“机器人全部出自美国的高校、企业和科研院[20，机器人的结构布置有严格的防爆要三守则”[19]。1954年，美国人乔治·所，其数量目前暂时位居世界第227]求；②需要对流量和颜色进行调控，德沃尔研制出第一台可编程工业机。以满足柔性制造的需要；③管路要器人，1960年美国Unimation公司根日本的工业机器人始于上世纪在中

8、空的机械臂中穿过[11]；可以采据德沃尔的专利技术定型并生产出60年代末。由于二战后日本经济用柔性手腕并结合较小的孔完成内第一台工业机器人Unimate[20]。作为高速发展时期面临严重的劳动力短部表面的喷