目前應(yīng)用中的自動化焊接機器人仍然是“示教再現(xiàn)型”，其焊接路徑和工藝參數(shù)是預(yù)先設(shè)置的，對作業(yè)條件的一致性要求非常嚴格，并且在焊接過程中缺少對外部信息傳感反饋和實時調(diào)節(jié)的功能。然而，實際焊接過程中的環(huán)境和條件的變化是不可避免的，如焊接工件加工和裝配誤差造成接頭位置、焊縫間隙和尺寸的分散性，示教軌跡與實際焊縫的差異、焊接過程中熱變形、熔透及焊縫成形不穩(wěn)定等因素都會引起焊接質(zhì)量的波動，并導(dǎo)致焊接缺陷的產(chǎn)生。為了克服焊接過程中各種不確定性因素對精密焊接質(zhì)量的影響，迫切需要采用信息反饋、智能控制等技術(shù)提高現(xiàn)行焊接機器人的適應(yīng)性或智能化水平，使之能實現(xiàn)初始焊位識別與自主導(dǎo)引、實時焊縫糾偏與跟蹤，焊接熔池動態(tài)特征信息獲取、工藝參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)和焊縫成形的實時控制，即實現(xiàn)機器人焊接過程的自主智能控制，從而彌補焊接機器人在自動焊接方面的不足。

自動化焊接機器人

智能焊接機器人運用人工智能技術(shù)模擬實現(xiàn)焊工觀察、判斷與操作行為功能，研究基于視覺信息傳感的焊接機器人對初始焊接位置識別與自主導(dǎo)引、焊縫跟蹤、熔池動態(tài)過程及焊縫成形智能控制等關(guān)鍵技術(shù)，研制局部環(huán)境自主智能焊接機器人LAIWR（局部環(huán)境自主智能焊接機器人即LocalAutonomousIntelligentWeldingRobot）集成系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于航天裝備重要結(jié)構(gòu)件的焊接制造。為了實現(xiàn)對LAIWR系統(tǒng)諸多硬件組件和功能軟件的化管理和協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)機器人系統(tǒng)的自主控制智能功能。

隨著對機器人研究的不斷深入和機器人領(lǐng)域的不斷拓展，機器人仿真系統(tǒng)作為機器人設(shè)計和研究的安全可靠、靈活方便的工具，在本領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。《OPENGL在工業(yè)機器人動態(tài)仿真中的應(yīng)用》一文結(jié)合6R(旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié))焊接機器人，對6R機器人仿真系統(tǒng)的開發(fā)進行了探討。并給出了開發(fā)的仿真界面和系統(tǒng)圖形交互的過程。實現(xiàn)多自由度、多關(guān)節(jié)機器人的動態(tài)仿真，達到考查研究多自由度、多關(guān)節(jié)機器人的目的。

其他的措施包括對自動焊接機器人外圍結(jié)構(gòu)進行改造、焊接工藝改造。在鋼結(jié)構(gòu)等現(xiàn)場施工中，結(jié)構(gòu)件形狀復(fù)雜，除常規(guī)的圓形、方形的工件外，還有間斷不連續(xù)的、橢圓形的、外形漸變的工件以及厚壁、大型工件，要想限度解決現(xiàn)場的自動化焊接，充分發(fā)揮焊接機器人的現(xiàn)場施工利用率，提高焊接效率，難度是比較大的。通過總結(jié)“家具”、“養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)床”等的現(xiàn)場焊接案例和后續(xù)大量的焊接工程實踐，研發(fā)了柔性軌道焊接機器人，可選用直導(dǎo)軌、圓導(dǎo)軌、柔性導(dǎo)軌實現(xiàn)各種復(fù)雜曲面的全位置焊接，設(shè)計出在線焊縫軌跡示教、在線全位置焊接參數(shù)控制、離線焊接參數(shù)設(shè)置等職能控制程序，并開發(fā)自主學(xué)習(xí)開放式專家系統(tǒng)，可以適應(yīng)不規(guī)則焊縫的軌跡跟蹤，實現(xiàn)多層多道焊及全位置焊的自動化焊接。