浅谈具有感知和规划能力的智能焊接/切割机器人的应用与发展趋势

詹岑

摘 要：具有感知和規划能力的智能焊接/切割机器人将视觉传感器引入到机器人控制系统，并基于视觉信息完成机器人的智能控制和规划，可以增加机器人对周围环境和操作对象的自适应性，拓宽机器人的应用领域。本文以智能切割机器人为例，通过对机器人的编程和控制，实现切割、焊接的规划和自动执行，显著提高了切割、焊接的速度和效率，机器人切割、焊接系统成为金属板材，以及其他特殊新材料精密加工的必然发展趋势。

关键词：机器人；智能焊接/切割；视觉

焊接和切割机器人是目前制造业中应用最多的机器人系统之一，目前的技术特点是以示教为主，轨迹、路径等主要是靠示教方式进行，对于复杂的零部件而言，众多的示教点给操作人员带来的额外的工作量。随着步入“工业4.0”时代，个性化定制的需求越来越强烈，这些决定了在机器人的控制和规划中，引入智能化手段，如视觉反馈等，越来越紧迫。将视觉传感器引入到机器人控制系统，并基于视觉信息完成机器人的智能控制和规划，可以增加机器人对周围环境和操作对象的自适应性，拓宽机器人的应用领域。当前，实现视觉伺服是机器人视觉反馈的主要目的之一，视觉伺服方法可分为基于位置的和基于图像的视觉伺服以及2.5D结构控制。但是，这些方法的实现都需要精确的标定摄像机模型和机器人运动学模型，可在实际中，不可能实现对系统的精确标定，这一缺陷大大限制了视觉伺服在实际工程中的应用。……