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浅析我国水下焊接机器人的研发情况

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浅析我国水下焊接机器人的研发情况

文章作者:admin发布时间:2018-10-15 15:08:35浏览次数:

焊接机器人早只在点焊中得到应用,80年初,随着计算机技术、传感器技术的发展,弧焊机器人逐渐得到普及,使得焊接机器人得到了巨大的发展,焊接已成为工业机器人应用最大的领域之一,焊接机器人在汽车、摩托车、工程机械等领域都得到了广泛的应用。目前世界拥有的80余万台工业机器人中,用于焊接的机器人可达40%以上。


但是在水上焊接方面,由于我国水下机器人焊接和增材制造的研究起步较晚,与国外产生了较大的差距,包括水下作业的范围/效率/环境空间/深度等方面,国外基本上是千米深度起步,我们还处于摸索阶段。水下焊接与增材设备研制周期长、投资大,现阶段国内大部分仍然采用水下蛙人作业的方式,现有水下作业机器人企业存在生存压力。

不过,多年来中国在水下机器人技术上也取得了一些进步。例如,在硬件本体方面,水下移动平台、水下轮式全位置智能焊接机器人、深潜机器人等均有较大突破;在水下图像处理算法方面,采用多目立体视觉技术以及多信息融合传感获取水下焊缝图像三维坐标,为机器人跟踪焊缝提供位置信息;在高性能的水下机器人焊接电源方面,基于DSC的超高频逆变式水下机器人专用SiC焊接电源也已经取得了突破,逆变频率可以达到200kHz;适用于水下环境的焊接材料也已经取得了长足的进步。

水下环境和介质比较特殊,在水下焊接中需要解决多项难题。实现水下机器人焊接要突破的技术难点主要有(1)粗定位:即水下复杂空间环境感知、水下视觉驱动控制等;(2)轨迹规划:智能无轨移动平台(浮游/履带/轮式吸附)+多自由度机械臂在复杂水下环境的运动轨迹规划;(3)精定位:水下机器视觉、激光/超声传感与机械臂的手-眼协调控制;(4)焊接设备:超高频水下焊接电源+潜水送丝装置+微型排水装置+故障诊断与保护;(5)质量预测:水下焊接电弧行为及熔池动态模拟与电信号高速分析,专家数据库的建立等等。