摘 要：本文介紹焊接機(jī)器人發(fā)展歷程，綜述國(guó)內(nèi)外焊接機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀，對(duì)焊接機(jī)器人未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)作了展望。
前 言
      焊接作為“工業(yè)裁縫”，是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的加工手段，焊接質(zhì)量的好壞對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起決定性的影響。隨著世界制造業(yè)的迅速發(fā)展，焊接技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，焊接智能化技術(shù)水平也越來(lái)越高，實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品制造的自動(dòng)化、柔性化與智能化已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，采用機(jī)器人焊接已經(jīng)成為焊接技術(shù)自動(dòng)化的主要標(biāo)志。

1 焊接機(jī)器人的發(fā)展歷程
      1959年第1臺(tái)工業(yè)機(jī)器人UNIMATE 在美國(guó)誕生，到現(xiàn)在為止機(jī)器人的應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：
      第一階段，機(jī)器人不具備外界信息的反饋能力，難以適應(yīng)工作環(huán)境的變化，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用受到很大限制。這一階段的機(jī)器人被稱為第一代示教再現(xiàn)型機(jī)器人。
      第二階段，機(jī)器人對(duì)外界環(huán)境有一定的感知能力，具備如聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等功能，工作時(shí)借助傳感器獲得的信息，靈活調(diào)整工作狀態(tài)，保證在適應(yīng)環(huán)境的情況下完成工作。這一階段的機(jī)器人被稱為第二代具有感知能力的機(jī)器人。
      第三階段，機(jī)器人不但具有感覺(jué)能力，而且具有獨(dú)立判斷、行動(dòng)、記憶、推理和決策的能力，能適應(yīng)外部對(duì)象、環(huán)境協(xié)調(diào)地工作，能完成更加復(fù)雜的動(dòng)作，還具備故障自我診斷及修復(fù)能力。這一階段的機(jī)器人被稱為第三代智能型機(jī)器人。
      目前，國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用的焊接機(jī)器人系統(tǒng)從整體上看基本都屬于第一代或準(zhǔn)二代的。機(jī)器人缺乏“柔性”, 焊接路徑和焊接參數(shù)須根據(jù)實(shí)際作業(yè)條件預(yù)先設(shè)置，工作時(shí)存在明顯的缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、人工智能技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展，焊接機(jī)器人也由單一的單機(jī)示教再現(xiàn)型向以智能化為核心的多傳感、智能化的柔性加工單元（系統(tǒng)）方向發(fā)展。

2 焊接機(jī)器人國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀
       目前，比較著名的焊接機(jī)器人公司有日本的Motoman、FANUC、Yaskwa, 德國(guó)的KUKA，瑞典的ABB，美國(guó)的Adept Technology，意大利的COMAU，這些公司已成為其所在地區(qū)的支柱性企業(yè)。截止2005年全世界在役工業(yè)機(jī)器人約為91.4萬(wàn)套，其中日本裝備的工業(yè)機(jī)器人總量達(dá)到了50萬(wàn)臺(tái)以上，成為“機(jī)器人王國(guó)”，其次是美國(guó)和德國(guó)；在亞洲，日本、韓國(guó)和新加坡的制造業(yè)中每萬(wàn)名雇員占有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量居世界前三位。
      我國(guó)焊接機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在汽車、摩托車、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車等幾個(gè)主要行業(yè)。目前在我國(guó)應(yīng)用的機(jī)器人主要分日系、歐系和國(guó)產(chǎn)三種。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有德國(guó)的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奧地利的IGM公司。我國(guó)焊接機(jī)器人經(jīng)過(guò)“七五”、“九五”攻關(guān)計(jì)劃和863計(jì)劃的支持已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，建立了9個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地和7個(gè)科研基地?；氐慕ㄔO(shè)給產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)了希望, 為發(fā)展我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的機(jī)器人進(jìn)口仍占了絕大多數(shù)，我國(guó)進(jìn)口的工業(yè)機(jī)器人主要來(lái)自日本。2004年日本對(duì)華出口的機(jī)器人占我國(guó)進(jìn)口工業(yè)機(jī)器人的一半，其他歐洲品牌機(jī)器人，如ABB、KUKA和COMAU，占據(jù)市場(chǎng)的另一半。2005年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人擁有量達(dá)到約7000臺(tái)。近年來(lái)新增工業(yè)機(jī)器人的臺(tái)數(shù)和總量都在快速增長(zhǎng)，截止2009 年年末，我國(guó)已有工業(yè)機(jī)器人約31400 臺(tái)。雖然機(jī)器人總量達(dá)到一定的規(guī)模, 但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然有不少差距。僅從汽車工業(yè)每百萬(wàn)名生產(chǎn)工人占有的機(jī)器人來(lái)講，我國(guó)比幾個(gè)主要發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家要低很多，僅為90臺(tái)。

      盡管焊接機(jī)器人在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，使焊接質(zhì)量得到了極大改善, 有效提高了企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)效率，但在應(yīng)用中仍然存在很多方面的問(wèn)題值得我們?nèi)ミM(jìn)一步研究和改善，其中最主要的有以下三大方面。
2.1 焊接機(jī)器人位置偏移后重新示教的問(wèn)題
      這個(gè)工作現(xiàn)在需要占用大量的生產(chǎn)時(shí)間，如果能夠利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)對(duì)其進(jìn)行離線示教和仿真，將是焊接機(jī)器人應(yīng)用的一次革命性的改善。
2.2 焊接機(jī)器人的校軸過(guò)程占用過(guò)多時(shí)間的問(wèn)題
      焊接機(jī)器人在軸的校正過(guò)程中耗費(fèi)比較長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)于流水化的自動(dòng)生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，其停機(jī)所造成的經(jīng)濟(jì)損失非常巨大。如果能夠應(yīng)用高智能化的檢測(cè)手段，使焊接機(jī)器人在其軸的基本參數(shù)丟失或變化后，能夠自動(dòng)快速恢復(fù)到發(fā)生故障前的狀態(tài)，將給自動(dòng)化生產(chǎn)線帶來(lái)巨大的生產(chǎn)效益，目前的TCP自動(dòng)校零技術(shù)仍然有待進(jìn)一步的提高。
2.3 焊接機(jī)器人焊接過(guò)程的焊縫實(shí)時(shí)跟蹤問(wèn)題
      目前焊接機(jī)器人進(jìn)行弧焊時(shí)，對(duì)焊縫進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤反饋還沒(méi)有很好地應(yīng)用于生產(chǎn)。利用智能技術(shù)，動(dòng)態(tài)跟蹤焊縫狀態(tài)，實(shí)時(shí)反饋，這是保證弧焊質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
      我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人從80年代開(kāi)始起步，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開(kāi)發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來(lái)看，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，如：可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外比有差距；當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求，單戶單次重新設(shè)計(jì)，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本也不低，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此，迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
3 焊接機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀
      從目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀來(lái)看，焊接機(jī)器人技術(shù)研究主要集中在焊縫跟蹤技術(shù)、離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù)、多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)、專用弧焊電源技術(shù)、焊接機(jī)器人系統(tǒng)仿真技術(shù)、機(jī)器人用焊接工藝方法、遙控焊接技術(shù)等7個(gè)主要方面。
3.1 焊縫跟蹤技術(shù)
      焊縫跟蹤技術(shù)的研究就是根據(jù)焊接條件的變化要求弧焊機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)出焊縫的偏差，并調(diào)整焊接路徑和焊接參數(shù)，保證焊接質(zhì)量的可靠性。焊縫跟蹤技術(shù)的研究以傳感器技術(shù)與控制理論方法為主，其中傳感器技術(shù)的研究又以電弧傳感器和光學(xué)傳感器為主。電弧傳感的基本原理是利用焊炬與工件距離的變化而引起的焊接參數(shù)變化，來(lái)探測(cè)焊炬高度和左右偏差。光學(xué)傳感器的種類很多，主要包括紅外、光電、激光、視覺(jué)、光譜和光纖式，光學(xué)傳感器的研究又以視覺(jué)傳感器為主，視覺(jué)傳感器所獲得的信息量大，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)和圖像處理的最新技術(shù)，大大增強(qiáng)弧焊機(jī)器人的外部適應(yīng)能力。激光跟蹤傳感具有優(yōu)越的性能，成為最有前途、發(fā)展最快的焊接傳感器。由于近代模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)以及應(yīng)用到焊接這個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)中，使得焊縫跟蹤進(jìn)入了智能焊縫跟蹤的新時(shí)代。
3.2 離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù)
      機(jī)器人離線編程系統(tǒng)是機(jī)器人編程語(yǔ)言的拓廣，它利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的模型，利用一些規(guī)劃算法，通過(guò)對(duì)圖形的控制和操作，在不使用實(shí)際機(jī)器人的情況下進(jìn)行軌跡規(guī)劃，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)器人程序。離線編程技術(shù)的理想目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)編程，即只需輸入工件的模型，離線編程系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)制定相應(yīng)的工藝過(guò)程，并最終生成整個(gè)加工過(guò)程的機(jī)器人程序。目前，還不能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)編程，自動(dòng)編程技術(shù)是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

3.3 多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)
      多機(jī)器人系統(tǒng)是指為完成某一任務(wù)由若干個(gè)機(jī)器人通過(guò)合作與協(xié)調(diào)組合成一體的系統(tǒng)。主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理、感知與學(xué)習(xí)方法、建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。它包含兩方面的內(nèi)容，即多機(jī)器人合作與多機(jī)器人協(xié)調(diào)。當(dāng)給定多機(jī)器人系統(tǒng)某項(xiàng)任務(wù)時(shí)，首先面臨的問(wèn)題是如何組織多個(gè)機(jī)器人去完成任務(wù)，如何將總體任務(wù)分配給各個(gè)機(jī)器人成員，即機(jī)器人之間怎樣進(jìn)行有效的合作。當(dāng)以某種機(jī)制確定了各自任務(wù)與關(guān)系后, 問(wèn)題變?yōu)槿绾伪３謾C(jī)器人間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致。智能體技術(shù)是解決這一問(wèn)題的最有力的工具，多智能體系統(tǒng)是研究在一定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，各個(gè)分散的、相對(duì)獨(dú)立的智能子系統(tǒng)之間通過(guò)合作, 共同完成一個(gè)或多個(gè)控制作業(yè)任務(wù)的技術(shù)。多機(jī)器人焊接的協(xié)調(diào)控制是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)問(wèn)題。
3.4 專用弧焊電源技術(shù)
      在焊接機(jī)器人系統(tǒng)中，電器性能良好的專用弧焊電源直接影響焊接機(jī)器人的使用性能。目前，弧焊機(jī)器人一般采用熔化極氣體保護(hù)焊（MIG焊、MAG焊、CO2焊）或非熔化極氣體保護(hù)焊（TIG、等離子弧焊）方法，熔化極氣體保護(hù)焊焊接電源主要使用晶閘管電源與逆變電源。近年來(lái)，弧焊逆變器的技術(shù)已趨于成熟，機(jī)器人用的專用弧焊逆變電源大多為單片機(jī)控制的晶體管式弧焊逆變器，并配以精細(xì)的波形控制和模糊控制技術(shù)，工作頻率在20~50kHz，最高的可達(dá)200kHz，焊接系統(tǒng)具有十分優(yōu)良的動(dòng)特性，非常適合機(jī)器人自動(dòng)化和智能化焊接。還有一些特殊功能的電源，如適合鋁及其合金TIG焊的方波交流電源、帶有專家系統(tǒng)的焊接電源等。目前有一種采用模糊控制方法的焊接電源，可以更好保證焊縫熔寬和熔深的基本一致，不僅焊縫表面美觀，而且還能減少焊接缺陷?；『鸽娫床粩嘞驍?shù)字化方向發(fā)展，其特點(diǎn)是焊接參數(shù)穩(wěn)定，受網(wǎng)路電壓波動(dòng)、溫升、元器件老化等因素的影響很小，具有較高的重復(fù)性，焊接質(zhì)量穩(wěn)定、成形良好。另外，利用DSP的快速響應(yīng)，可以通過(guò)主控制系統(tǒng)的指令精確控制逆變電源的輸出，使之具有輸出多種電流波形和弧壓高速穩(wěn)定調(diào)節(jié)的功能，適應(yīng)多種焊接方法對(duì)電源的要求。
3.5 焊接機(jī)器人系統(tǒng)仿真技術(shù)
      機(jī)器人在研制、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)常要對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行分析以及進(jìn)行軌跡規(guī)劃設(shè)計(jì)，而機(jī)器人又是多自由度、多連桿空間機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題十分復(fù)雜，計(jì)算難度和計(jì)算量都很大。若將機(jī)械手作為仿真對(duì)象，運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形CAD 技術(shù)和機(jī)器人學(xué)理論在計(jì)算機(jī)中形成幾何圖形，并動(dòng)畫顯示，然后對(duì)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解分析、操作臂控制以及實(shí)際工作環(huán)境中的障礙避讓和碰撞干涉等諸多問(wèn)題進(jìn)行模擬仿真，這樣就可以很好地解決研發(fā)機(jī)械手過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
3.6 機(jī)器人用焊接工藝方法
      目前，弧焊機(jī)器人普遍采用氣體保護(hù)焊方法，主要是熔化極氣體保護(hù)焊，其次是鎢極氬弧焊，等離子弧焊、切割及機(jī)器人激光焊數(shù)量有限、比例較小。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的弧焊機(jī)器人已普遍采用高速、高效氣體保護(hù)焊接工藝，如雙絲氣體保護(hù)焊、T.I.M.E焊、熱絲TIG焊、熱絲等離子焊等先進(jìn)的工藝方法，這些工藝方法不僅有效地保證了優(yōu)良的焊接接頭，還使焊接速度和熔敷效率提高數(shù)倍至幾十倍。
3.7 遙控焊接技術(shù)
      遙控焊接是指人在離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)的安全環(huán)境中對(duì)焊接設(shè)備和焊接過(guò)程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制, 從而完成完整的焊接工作。在一些諸如核輻射、深水、有毒等高危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行焊接或其他作業(yè)，需要有遙控的機(jī)器人代替人去工作。而目前的技術(shù)水平還不可能實(shí)現(xiàn)完全的自主焊接, 因此需要采用遙控焊接技術(shù)。目前，美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)對(duì)遙控焊接進(jìn)行了深入的研究, 國(guó)內(nèi)哈爾濱工業(yè)大學(xué)也正在進(jìn)行這方面的研究。

4 焊接機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)
      從機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，智能化控制技術(shù)將是焊接機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的主要方向。
4.1 視覺(jué)控制技術(shù)
      焊接機(jī)器人視覺(jué)控制技術(shù)是通過(guò)對(duì)焊接區(qū)圖像進(jìn)行采集，產(chǎn)生視頻信號(hào)送至圖像處理機(jī)，對(duì)圖像進(jìn)行快速處理并提取跟蹤特征參量，進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別和計(jì)算，通過(guò)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解得到機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置給定值，最后控制高精度的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，調(diào)整機(jī)器人的位置和姿式。視覺(jué)控制的關(guān)鍵在于視覺(jué)測(cè)量，在焊接過(guò)程中視覺(jué)技術(shù)分為直接視覺(jué)傳感和間接視覺(jué)傳感二種形式。直接視覺(jué)傳感技術(shù)是一種常用的非接觸式傳感形式，其主要優(yōu)點(diǎn)是不接觸工件，不干擾正常的焊接過(guò)程, 獲取的信息量大，通用性強(qiáng)。研究人員直接利用電弧光照射熔池前方的工件間隙獲取焊接區(qū)焊縫信息，根據(jù)熔池前方不同遠(yuǎn)近處電弧光閃爍的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程中的焊縫跟蹤；典型的例子是利用帶有CCD攝像機(jī)的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)焊接熔池行為進(jìn)行觀察和控制；現(xiàn)在，基于激光三角形的視覺(jué)系統(tǒng)具有高度的靈活性，價(jià)格低、精度高、獲取信息能力強(qiáng)，且不受周圍噪聲和電弧產(chǎn)生的高溫影響，其獲得的信息可以用于多種自適應(yīng)功能?；『钢惺褂眉す庖曈X(jué)系統(tǒng)可以抗電弧輻射、火焰、熱金屬飛濺、振動(dòng)、沖擊和高溫，這種傳感器正在成為智能自適應(yīng)焊接機(jī)器人焊接優(yōu)先選用的視覺(jué)系統(tǒng)。
4.2 模糊控制技術(shù)
      由于焊接機(jī)器人系統(tǒng)具有非線性和時(shí)變特點(diǎn)，難以用精確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，用傳統(tǒng)的控制方法難以實(shí)現(xiàn)最佳控制，而模糊控制具有自適應(yīng)和魯棒性等特點(diǎn)，它為機(jī)器人焊接控制提供了一個(gè)理想的控制方法。模糊控制是智能控制的較早形式，它吸取了人的思維具有模糊性的特點(diǎn)，使用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)、模糊關(guān)系、模糊推理和決策等工具，巧妙地綜合了人們的直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)，從而在其他經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論不太奏效的場(chǎng)合能夠?qū)崿F(xiàn)較滿意的控制。將模糊控制理論和實(shí)際焊接過(guò)程相結(jié)合，發(fā)展成為專用焊接控制器，進(jìn)一步發(fā)展成為了通用型焊接模糊控制器。模糊控制具有較完善的控制規(guī)則，但模糊控制綜合定量知識(shí)的能力較差，當(dāng)對(duì)象動(dòng)態(tài)特性發(fā)生變化，或者受到隨機(jī)干擾的影響都會(huì)影響模糊控制的效果。因此，在模糊控制理論方面，人們對(duì)常規(guī)模糊控制進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一些高性能模糊控制器，有效解決精度較低、自適應(yīng)能力有限及設(shè)備產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象等問(wèn)題。
4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)
      神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是研究和利用人腦的某些結(jié)構(gòu)、機(jī)理以及人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，它是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為人工智能的一種途徑在控制領(lǐng)域的滲透。用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)適應(yīng)性、魯棒性均較好，能處理時(shí)變、多因素、非線性等復(fù)雜焊接過(guò)程的控制問(wèn)題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力，信息存儲(chǔ)量大，容錯(cuò)性好，能夠?qū)崿F(xiàn)并行聯(lián)想搜索解空間和完成自適應(yīng)推理，提高智能系統(tǒng)的智能水平、知識(shí)處理能力及強(qiáng)壯性。因此，在機(jī)器人焊接質(zhì)量控制中可采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立焊接過(guò)程模型從而解決線性控制方法所不能克服的問(wèn)題，彌補(bǔ)傳統(tǒng)專家系統(tǒng)以及模糊控制的不足，現(xiàn)在焊接機(jī)器人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中使用較多的是前饋式多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
4.4 嵌入式控制技術(shù)的應(yīng)用
      嵌入式系統(tǒng)以其小型、專用、易攜帶、可靠性高的特點(diǎn)，已經(jīng)在焊接機(jī)器人控制領(lǐng)域得到了應(yīng)用，嵌入式控制系統(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)交互能力，可以取代以往基于微處理器的控制方式。嵌入式控制器具有液晶顯示器，可以替代CRT顯示器在控制系統(tǒng)中所扮演的角色，鍵盤響應(yīng)也具有很高的實(shí)時(shí)性，滿足信息的輸入和對(duì)控制系統(tǒng)的干預(yù)等工作。經(jīng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明，嵌入式控制器比基本的模糊控制器具有更好的控制性能。嵌入式控制技術(shù)為焊接工藝的在線監(jiān)測(cè)提供了新的技術(shù)方法，它能確保焊接質(zhì)量“零缺陷”的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。
5 結(jié)束語(yǔ)
      目前，焊接機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車、航天、船舶、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、食品工業(yè)及其他相關(guān)制造業(yè)等諸多領(lǐng)域中，并作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，在高質(zhì)量、高效率的焊接生產(chǎn)中發(fā)揮了極其重要的作用。近年來(lái)，焊接機(jī)器人技術(shù)的研究與應(yīng)用在焊縫跟蹤技術(shù)、離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù)、多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)、專用弧焊電源技術(shù)、焊接機(jī)器人系統(tǒng)仿真技術(shù)、機(jī)器人用焊接工藝方法、遙控焊接技術(shù)等方面取得了許多突出的成果。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)、人工智能理論以及工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，焊接機(jī)器人技術(shù)特別是焊接機(jī)器人的視覺(jué)控制技術(shù)、模糊控制技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等方面將是未來(lái)研究的主要方向。