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工業(yè)機器人在航空制造領域的七大關鍵性技術


隨著工業(yè)機器人在航空制造領域應用的逐漸深入，一些不足也開始呈現(xiàn)出來，例如作業(yè)規(guī)劃和干涉碰撞檢測的自動化程度低、定位標定和離線編程等生產準備時間長、對作業(yè)柔性和可拓展性考慮不足導致設備利用率不高等，在航空產品單件小批生產模式下有時無法體現(xiàn)出機器人的優(yōu)勢。
因此，未來航空制造領域的工業(yè)機器人需要更好地適應單件、小批生產模式下多變的任務需求、復雜的場地環(huán)境，提高定位及運動精度，縮短離線編程和生產準備時間，提高設備利用率等，真正發(fā)揮出機器人的優(yōu)勢和特點。下列技術將成為共性的關鍵使能技術。
一、高精度測量定位技術
工業(yè)機器人的重復定位精度高而絕對定位精度低，無法滿足飛機數(shù)字化裝配中絕對定位精度要求，因此需要高精度測量裝置引導機器人末端執(zhí)行器實現(xiàn)運動軌跡的伺服控制。目前來看，大范圍測量主要使用激光跟蹤儀和iGPS等，局部測量中單目視覺、雙目視覺、手眼視覺、激光測距傳感器等各有所長，在某些特殊場合下，聲覺、力覺傳感器也有用武之地。可以預見的是，多傳感器信息融合技術必將得到進一步發(fā)展。
二、末端精度補償技術
機器人末端精度受運動學插補、機器人負載、剛度、機械間隙、刀具磨損、熱效應等多種因素的影響，因此除了采用高精度的測量儀器外，建立定位誤差模型和補償算法也是提高定位精度的重要手段。為此，需要對機器人的關節(jié)剛度、位置誤差、溫度引起的變形等進行參數(shù)辨識，獲得誤差模型或誤差矩陣，進而通過精度補償算法對末端執(zhí)行器的定位提供伺服修正。
三、智能規(guī)劃技術
機器人是自動化的載體，無論是鉆孔、噴涂、焊接、切割、裝配還是涂膠、點膠，最終都依靠機器人末端嚴格按照預定軌跡運動完成作業(yè)，因此軌跡規(guī)劃的結果直接影響機器人的工作效能和效率，而軌跡規(guī)劃的效率和自動化程度則直接影響生產準備時間。在對工藝深入了解的基礎上，實現(xiàn)自動路徑規(guī)劃、機器人軌跡優(yōu)化、自動干涉校驗、工藝參數(shù)與過程優(yōu)化是一個重要的研究方向。
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