机器人发展方向.doc

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1、吉林大学珠海学院焊接机器人的现状别机电工程系业机械设计制造及其自动化向机电一体化课程名称《工业机器人》学号06090732姓名赖广颖指导教师王丽老师设计时间2012年4月2012年4月8H目录一、焊接机器人国内外应用现状1二、焊接机器人在焊接生产中的应用22.1、焊接机器人技术的研究现状22.2、焊缝跟踪技术的研究22.3焊接机器人最新进展3三、焊接机器人的发展趋势43.1、焊接机器人的发展趋势43.1.1、机器人操作机结构：43.1.2、机器人控制系统：43.1.3、机器人传感技术：53.1.4、网络通信功能：53.1.5、机器人遥控和监控技术53.1.6、虚拟机

2、器人技术：63.1.7、机器人性能价格比：63.1.8、多智能体调控技术：63.2、焊接机器人的技术展望6321、视觉控制技术73.2.2、模糊控制技术7323、神经网络控制技术7324、嵌入式控制技术83.3、焊接机器人未来研究的热点及发展方向8一、焊接机器人国内外应用现状从机器人诞生到本世纪80年代初，机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程。到了90年代，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展°工业机器人的制造水平、控制速度和控制精度、可靠性等不断提高，血机器人的制造成本和价格却不断下降。在西方社会，和机器人价格相反的是，人

3、的劳动力成本有不断增长的迤势。把1990年的机器人价格指数和劳动力成本指数都作为参考值100,至2000年，劳动力成本指数为140,增长了40験而机器人在考虑质量因素的情况下价格指数低于20,降低T80%,在不考虑质量因素的情况下,机器人的价格指数约为40,降低了60%.这里,不考虑质量因索的机器人价格是指现在的机器人实际价格与过去相比较;而考虑质量因索是指山于机器人制造工艺技术水平的提高，机器人的制造质量和性能即使在同等价格的条件下也要比以前高，因此，如果按过去的机器人同等质量和性能考虑，机器人的价格指数应该更低。山此可以看出，在西方国家，山于劳动力成本的提高为企

4、业带來了不小的压力，而机器人价格指数的降低乂恰巧为英进一步推广应用带来了契机。减少员工与増加机器人的设备投资，在两者费用达到某平衡点的时候，采用机器人的利显然耍比采用人工所带来的利大,它一方面可大大提高生产设备的自动化水平，从而提高劳动生产率，同时又可提升企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。虽然机器人一次性投资比较大，但它的日常维护和消耗相对于它的产出远比完成同样任务所消耗的人工费用小。因此，从长远看，产品的生产成本还会大大降低。而机器人价格的降低使一些中小企业投资购买机器人变得轻而易举。因此，工业机器人的应用在各行各业得到飞速发展。根据UNECE的统计，2001

5、年全世界有75万台工业机器人用于工业制造领域，其中3&9万在日本、19.8万在欧盟、9万在北美，7.3万在其余国家。至2004年底全【比界在役的工业机器人至少有约100万。我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，目前已基本掌握了机器人操作机的设计国的工业机制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；弧焊机器人己应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的來看，我器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系

6、统技术与国外比有差距；应用规模小，没有形成机器人产业。当前我国的机器人生产都是应用户的要求，单户单次重新设计，阳种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而口质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产殆进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计,积极推进产业化进程。二、焊接机器人在焊接生产中的应用2.1、焊接机器人技术的研究现状机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科血形成的高新技术，当前对机器人技术的研究十分活跃。从目前国内外研究现状来看,焊接机器人技术研究主要集中在焊缝跟踪技术、

7、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、焊接机器人系统仿真技术、机器人用焊接工艺方法、遥控焊接技术等七个方面。2.2、焊缝跟踪技术的研究焊接机器人施焊过程中，山于焊接环境各种因素的影响，如：强弧光辐射、高温、烟尘、飞溅、坡口状况、加工误差、夹具装夹精度、表面状态和工件热变形等，实际焊接条件的变化往往会导致焊炬偏离焊缝，从而造成焊接质量下降其至失败。焊缝跟踪技术的研究就是根据焊接条件的变化耍求弧焊机器人能够实时检测出焊缝的偏养，并调整焊接路径和焊接参数，保证焊接质量的可靠性。焊缝跟踪技术的研究以传感器技术与控制理论方法为主，其中传感技术的研