智能機(jī)器人電弧焊技術(shù)

智能機(jī)器人電弧焊技術(shù)

介紹了實(shí)現(xiàn)電弧焊機(jī)器人全自動(dòng)化中軌跡規(guī)劃這一關(guān)鍵問題，而軌跡規(guī)劃問題又涉及到實(shí)時(shí)控制、優(yōu)化方法、焊縫跟蹤和控制方法等。可實(shí)現(xiàn)完全智能化的機(jī)器人電弧焊接系統(tǒng)的最主要問題是使軌跡規(guī)劃、焊縫跟蹤和先進(jìn)控制方法達(dá)到最佳的融合。由于焊接過程中經(jīng)常產(chǎn)生擾動(dòng)而引起位置誤差，阻礙了焊縫質(zhì)量的保證，因此機(jī)器人電弧焊接系統(tǒng)必須具備智能軌跡跟蹤能力，通過將機(jī)器人系統(tǒng)與人工智能相結(jié)合，開發(fā)出一種有效的混合優(yōu)化技術(shù)。

在研究機(jī)器人軌跡規(guī)劃問題時(shí)，需要對(duì)機(jī)器人焊接臂進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。建立了機(jī)器人焊接臂的動(dòng)態(tài)模型。一般工業(yè)機(jī)器人的軌跡路徑最好近似為一個(gè)高階插值多項(xiàng)式，這樣在軌跡控制中更有效，并且易于設(shè)計(jì)，適合工業(yè)應(yīng)用。自動(dòng)化智能機(jī)器人電弧焊接的軌跡規(guī)劃優(yōu)化采用非梯度方法，該方法是一種能夠演變進(jìn)化的優(yōu)化方法，比傳統(tǒng)優(yōu)化方法（如蟻群算法、模擬退火算法、和聲搜索算法和元胞自動(dòng)機(jī)等）更容易解決焊接機(jī)械臂的實(shí)際問題，魯棒性更好。

焊縫跟蹤可以基于傳感器系統(tǒng)。目前，有兩種傳感器技術(shù)用于焊縫跟蹤，即電弧感測和視覺感測，兩者通過技術(shù)發(fā)展都可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。

常規(guī)的扭矩計(jì)算方法已不適用于智能機(jī)器人電弧焊接的控制，因?yàn)楹附邮且环N快速且需要精確跟蹤的過程。而智能控制方法更適用于焊接過程，包括學(xué)習(xí)控制和自適應(yīng)控制。學(xué)習(xí)控制是一種允許嘗試、失敗并學(xué)習(xí)的控制系統(tǒng)，而自適應(yīng)控制是一種不允許失敗需適應(yīng)過程的控制系統(tǒng)。

刊名：Industrial Robot: An International Journal（英）

刊期：2016年第8期

作者：John Ogbemhe Khumbulani Mpofu

編譯：陳少帥