芻議機(jī)器人技術(shù)在航空工業(yè)中的應(yīng)用

劉銘洋

摘 要：航天工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的組成部分，而且對(duì)我國(guó)綜合實(shí)力的提升具有重要的影響。近年來(lái)，隨著航空領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，對(duì)航空工業(yè)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制作技術(shù)已經(jīng)難以滿(mǎn)足現(xiàn)代航空業(yè)的發(fā)展需要。為此，本文主要對(duì)機(jī)器人技術(shù)在航空工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了探究，以便提升產(chǎn)品制造效率。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人技術(shù)；航空工業(yè)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0277-01

引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人技術(shù)也得了進(jìn)一步發(fā)展，逐漸被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，并取得了良好的效果。航天作為我國(guó)最重要的工業(yè)之一，為了使其能夠獲得長(zhǎng)足發(fā)展，必須要與時(shí)俱進(jìn)，大膽對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，積極采用機(jī)器人技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用也是航天工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，能夠滿(mǎn)足航天器結(jié)構(gòu)復(fù)雜的需要。

1 智能化柔性制作系統(tǒng)

相對(duì)來(lái)說(shuō)，航天器的制造具有一定的復(fù)雜性，而且對(duì)其制作質(zhì)量的要求比較高。尤其在實(shí)際制造中，對(duì)柔性制造更加關(guān)注和重視。通常情況下，需要進(jìn)行柔性制造的部件比較多。例如，飛機(jī)的尾翼、垂翼都是復(fù)雜曲面的，而且直接關(guān)系著飛機(jī)飛行的速度與安全性，所以其柔性制造質(zhì)量必須要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這就需要充分發(fā)揮機(jī)器人技術(shù)的作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)航天器柔性制造。

要將移動(dòng)機(jī)器人合理的融入智能化柔性制造系統(tǒng)中，而且在該系統(tǒng)中，導(dǎo)航、控制等系統(tǒng)主要發(fā)揮著輔助性作用，而機(jī)器人則是主要的執(zhí)行者，是完成柔性制造的關(guān)鍵性力量。其中，機(jī)器人在執(zhí)行具體工作時(shí)，需要通過(guò)調(diào)度系統(tǒng)來(lái)給其分配工作任務(wù)。當(dāng)機(jī)器人進(jìn)行工作時(shí)，也離不開(kāi)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)會(huì)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行智能控制，提升其工作的質(zhì)量。而且在多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行柔性制造時(shí)，該系統(tǒng)還可以對(duì)多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行合理控制，使其有序進(jìn)行各自的任務(wù)，既提升了制造效率，又能確保其質(zhì)量符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。為了更好的完成柔性制造，實(shí)現(xiàn)不同工藝自動(dòng)化，還需要建立相應(yīng)的機(jī)器人柔性平臺(tái)。該平臺(tái)的建立能夠有效實(shí)現(xiàn)虛擬測(cè)量，不僅能夠提升機(jī)器人的精準(zhǔn)定位度，而且還有利于縮短制品的生產(chǎn)周期，對(duì)柔性航空器的制作具有重要的意義。

2 機(jī)器人涂覆系統(tǒng)

機(jī)器人涂覆系統(tǒng)的建立主要是為了提升航天器的制造質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命。一般來(lái)說(shuō)，由于飛機(jī)在飛行過(guò)中比較容易出現(xiàn)器件表面結(jié)冰的情況。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的凍化，不僅會(huì)影響其外觀的美觀度，而且還會(huì)影響航天器件的使用性能，進(jìn)而會(huì)縮短其使用壽命，如果長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，還可能影響飛機(jī)的正常飛行。這時(shí)就需要給這些比較容易結(jié)冰的航天器上涂抹結(jié)冰涂料。但由于航天器與人們生命安全、經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，所以即使是涂覆工作，對(duì)其要求也是比較高的。尤其要求其厚度必須合適，而且光潔度也要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。從當(dāng)前該工作的情況來(lái)看，人工涂覆出現(xiàn)了各種問(wèn)題，使其最終質(zhì)量難以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，這就需要利用機(jī)器進(jìn)行機(jī)體表面涂覆工作，因此要建立并完善機(jī)器人涂覆系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)的人工涂覆相比，機(jī)器人涂覆更能確保涂覆的一致性。由于航天器都是比較龐大的，在進(jìn)行機(jī)體涂覆工作時(shí)候，需要很多工作人員劃分區(qū)域進(jìn)行涂覆，雖然所使用的涂覆材料是一樣，但是由于每個(gè)工作人員的技術(shù)水平參差不齊，所以很難確保涂覆的一致性。因此，在人工進(jìn)行涂覆后，還需要進(jìn)行相應(yīng)的打磨工作，不僅浪費(fèi)了大量資金，而且也降低了制造效率。而機(jī)器人涂覆有效彌補(bǔ)了這一不足。采用機(jī)器人技術(shù)，更能確保產(chǎn)品的質(zhì)量，提升其的精確度。一方面，避免了材料浪費(fèi)，另一方面，還對(duì)其生產(chǎn)成本進(jìn)行了有效控制，有利于提升航天工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，進(jìn)而促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。除此之外，在綠色環(huán)保理念逐漸深入人心的今天，機(jī)器人技術(shù)的運(yùn)用，有效降低了處理廢料的成本，而且也在一定程度上減少了涂料對(duì)相關(guān)工作人員身體的危害。

3 多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)，提高工作效率

在航天工業(yè)生產(chǎn)與制作過(guò)程中，會(huì)涉及到很多復(fù)雜的裝備，而且很多零部件都比較大且有一定重量。在傳統(tǒng)作業(yè)中，主要是憑借機(jī)械臂進(jìn)行搬運(yùn)。而在現(xiàn)階段，航天工業(yè)得到了進(jìn)一步發(fā)展，其工作任務(wù)不僅變得更加復(fù)雜，而且涉及的零部件種類(lèi)也更加多，這就需要通過(guò)多機(jī)器人協(xié)調(diào)作業(yè)的方式，來(lái)滿(mǎn)足現(xiàn)代航天工業(yè)的發(fā)展需求。在這一工作中，所應(yīng)用的機(jī)器人主有兩種形式，一種是松耦合機(jī)器人，另一種形式是緊耦合。在兩種形式機(jī)器人的配合下，可以提升作業(yè)的效率。

4 機(jī)器人焊接系統(tǒng)

焊接是航天工業(yè)生產(chǎn)制造中必不可少的一項(xiàng)工作任務(wù)，對(duì)飛機(jī)整體質(zhì)量具有重要的影響。在焊接工作中，合理的融入機(jī)器人技術(shù)不僅能夠提高焊接的效率，而且也有利于提升焊接的質(zhì)量，進(jìn)而提升飛機(jī)的安全性。尤其是在焊接工作中，會(huì)出現(xiàn)一些復(fù)雜曲面的焊接工作，給相關(guān)人員增加了焊接難度，同時(shí)也很難達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。因此，建立機(jī)器人焊接系統(tǒng)是十分必要的，可以實(shí)現(xiàn)焊接的自動(dòng)化，確保其焊接工作順利進(jìn)行。

5 結(jié) 論

總而言之，由于航天器的制造具有結(jié)構(gòu)尺寸大、精準(zhǔn)度高等特點(diǎn)，有很多制造標(biāo)準(zhǔn)是人工達(dá)不到的，這就需要積極采用機(jī)器人技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)制造中，可以建立智能化柔性制作系統(tǒng)、機(jī)器人涂覆系統(tǒng)與焊接系統(tǒng)，進(jìn)而提升制造質(zhì)量。同時(shí)還可以通過(guò)多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)，提高工作效率，進(jìn)而促進(jìn)航空工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-9-21