1 中國焊接機器人技術的發展現狀

      機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術，當前對機器人技術的研究十分活躍[1]。從目前國內外研究現狀來看，焊接機器人技術研究主要集中在焊縫跟蹤方法、路徑規劃方法、定位精度等3個方面。
 

1.1 焊縫跟蹤方法

      視覺傳感器是一種高效的焊縫處理工具。CCD攝像機采用CCD器件代替攝像管實現光電轉換、電荷儲存和電荷轉移的原理制成的。首先，通過采集焊縫圖像，將采集到的圖像要經過中值濾波、均值濾波、拉普拉斯濾波等各種濾波技術及其圖像恢復技術等處理。其次，進行閥值分割、梯度分割、邊緣檢測、區域增長、模板匹配等分割方法。再次，將圖像細化、粗化、距離變換等二值圖像運算方法，給物體標序號的方法，去除偽線條等處理。進行特征提取，將焊縫邊緣提取出來，使機器人能夠識別，從而進行焊接。
 

1.2 路徑規劃方法

      如今，絕大部分工廠是以在線示教方式進行焊接路徑規劃，少數情況下使用離線編程進行焊接的路徑規劃[2]。其主要原因有以下幾個方面：

其優點為：

（1）在線示教編程簡單易學不需要高級的編程技術人才。
 

（2）在線示教對于復雜的路徑可以很輕松的編程。
 

（3）在線示教編程靈活，方便。
 

其缺點為：

（1）在線編程占用機器人使用時間，使機器人不能進行焊接工作，影響了機器人的使用效率。
 

（2）機器人在線編程時，造成機器人磨損，減少機器人的使用壽命。
 

（3）使用在線編程，工廠達不到自動化水平。
 

　　 然而，這幾年計算機技術的發展，三維圖型軟件的使用如：SolidWorks、UG等，使得離線編程技術更加成熟[3]。在離線編程方面更加方便、快捷，很大程度上提高了離線編程的效率。今后，隨著工廠的自動化水平的提高，離線編程將會慢慢取代在線編程。
 

1.3 定位精度

     機器人精度是機器人的重要參數之一。按照誤差的來源和特性，可將它們分為不同的類型。從誤差的來源來看，主要是指機械零件、部件的制造誤差、整機裝配誤差、機器人安裝誤差，還包括溫度、負載等的作用使得機器人桿件產生的變形，傳動機構的誤差，控制系統的誤差（如插補誤差、伺服系統誤差、檢測元器件）等。
 

     消除誤差過程如下：通過傳感器連接在機械手上一起進行 X、Y、Z 三個方向的運動。傳感器安裝在超前焊槍行走方向的一段距離。焊槍的位姿調整好后，調整傳感器A、B與兩個板面的距離，對傳感器的初始位置進行標定。焊接對象在焊接過程中焊槍與傳感器的相對位置保持不變，當兩個平板發生偏斜時，焊槍與焊縫的相對位置發生偏差，傳感器 A、B 檢測到的偏差信號傳給控制系統，然后控制 Y、Z 行走方向的電機朝消除誤差的方向轉動，直至消除誤差。