在實(shí)際焊接過(guò)程中，作業(yè)條件是經(jīng)常變化的，焊接過(guò)程中工件受熱及散熱條件改變會(huì)造成焊道變形和熔透不均。為了克服焊接機(jī)器人工作中各種不確定性因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，提高機(jī)器人作業(yè)的智能化水平和工作的可靠性，要求焊接機(jī)器人系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)空間焊縫的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤，而且還能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整和焊縫質(zhì)量的實(shí)時(shí)控制。為了達(dá)到上述目標(biāo)，科研人員圍繞智能化焊接機(jī)器人展開(kāi)了廣泛的研究工作，具體內(nèi)容可歸納如下：
焊接機(jī)器人任務(wù)智能化規(guī)劃軟件系統(tǒng)沒(méi)計(jì)：基本任務(wù)是在一定的焊接工作區(qū)自動(dòng)生成從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的機(jī)器人動(dòng)作序列、可達(dá)的焊槍運(yùn)動(dòng)軌跡和最佳的焊槍姿態(tài)，以及與之相匹配的焊接參數(shù)的控制程序，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接規(guī)劃過(guò)程的自動(dòng)仿真與優(yōu)化。
焊接機(jī)器人傳感與動(dòng)態(tài)過(guò)程智能控制技術(shù)：要求機(jī)器人能利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)被焊工件整體或局部環(huán)境的建模，為焊接任務(wù)及路徑規(guī)劃提供依據(jù)。采用激光、結(jié)構(gòu)光等技術(shù)途徑識(shí)別焊縫準(zhǔn)確位置及走向，正確引導(dǎo)機(jī)器人焊槍終端沿實(shí)際焊縫完成期望的軌跡運(yùn)動(dòng)。
焊接機(jī)器人系統(tǒng)用電源配套設(shè)備技術(shù)：要求配置的電源系統(tǒng)應(yīng)具有輸出量連續(xù)調(diào)節(jié)范圍、優(yōu)良的動(dòng)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)及較高的負(fù)載持續(xù)力，既能保證電弧過(guò)程的持續(xù)穩(wěn)定，又要便于機(jī)器人實(shí)時(shí)改變焊接規(guī)范以控制焊接質(zhì)量。焊接電源與中央控制器能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通訊，并與傳感系統(tǒng)接口、實(shí)時(shí)控制接口及其它外圍設(shè)備有良好的電磁兼容特性。
焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡控制技術(shù)：要求焊接機(jī)器人系統(tǒng)能根據(jù)對(duì)焊件感知、焊接任務(wù)規(guī)劃及焊縫傳感的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜空間曲線焊縫的實(shí)時(shí)跟蹤控制。
智能化焊接機(jī)器人復(fù)雜系統(tǒng)的控制與優(yōu)化管理技術(shù)：解決機(jī)器人焊接智能化復(fù)雜系統(tǒng)中對(duì)各種信息流的管理與控制，完成對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及整個(gè)系統(tǒng)管理技術(shù)的優(yōu)化。
機(jī)器人遙控焊接技術(shù)：實(shí)現(xiàn)極限環(huán)境中的焊接信息傳感、機(jī)器人焊接的遙控操作及焊槍精確運(yùn)動(dòng)的延時(shí)控制、極限環(huán)境下的焊接工藝研究等，為將來(lái)機(jī)器人空間及深海智能焊接奠定基礎(chǔ)。
焊接作為機(jī)械制造業(yè)中僅次于裝配加工和切削加工的第三大加工作業(yè)，對(duì)其進(jìn)行機(jī)器人柔性加工技術(shù)及其相關(guān)的控制器PC化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的應(yīng)用研究已成為焊接自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。
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