智能机器人电弧焊技术

智能机器人电弧焊技术

介绍了实现电弧焊机器人全自动化中轨迹规划这一关键问题，而轨迹规划问题又涉及到实时控制、优化方法、焊缝跟踪和控制方法等。可实现完全智能化的机器人电弧焊接系统的最主要问题是使轨迹规划、焊缝跟踪和先进控制方法达到最佳的融合。由于焊接过程中经常产生扰动而引起位置误差，阻碍了焊缝质量的保证，因此机器人电弧焊接系统必须具备智能轨迹跟踪能力，通过将机器人系统与人工智能相结合，开发出一种有效的混合优化技术。

在研究机器人轨迹规划问题时，需要对机器人焊接臂进行实时控制。建立了机器人焊接臂的动态模型。一般工业机器人的轨迹路径最好近似为一个高阶插值多项式，这样在轨迹控制中更有效，并且易于设计，适合工业应用。自动化智能机器人电弧焊接的轨迹规划优化采用非梯度方法，该方法是一种能够演变进化的优化方法，比传统优化方法（如蚁群算法、模拟退火算法、和声搜索算法和元胞自动机等）更容易解决焊接机械臂的实际问题，鲁棒性更好。

焊缝跟踪可以基于传感器系统。目前，有两种传感器技术用于焊缝跟踪，即电弧感测和视觉感测，两者通过技术发展都可以实现实时跟踪。

常规的扭矩计算方法已不适用于智能机器人电弧焊接的控制，因为焊接是一种快速且需要精确跟踪的过程。而智能控制方法更适用于焊接过程，包括学习控制和自适应控制。学习控制是一种允许尝试、失败并学习的控制系统，而自适应控制是一种不允许失败需适应过程的控制系统。

刊名：Industrial Robot: An International Journal（英）

刊期：2016年第8期

作者：John Ogbemhe Khumbulani Mpofu

编译：陈少帅