1。2  焊接机器人的现状与发展

世界上第一台工业机器人UNIMATE在1959年诞生于美国，在那之后，机器

人的应用技术发展经历了三个主要阶段[2]。第一代示教再现机器人，这类机器人 的操作简单，无法反馈外界的信息，对于工作环境的变化很难适应，因此在现代 化的工业生产中的应用限制很多。第二代具有感知能力的机器人，这类机器人能 够略微的感知外界的信息，拥有类似于听觉、视觉、触觉的功能，它凭借传感器 来获取信息，从而灵活的调整工作状态，以保证在适应环境的同时能够完成工作。 还有第三代智能机器人，这类机器人同时拥有感觉、判断、行动、推理和决策的 能力，可以完成复杂的焊接任务并具有自我诊断故障以及自我修复能力。

一个焊接机器人的完整的硬件设施应该包括有焊接机器人本体、焊接设备、 变位机、工装夹具、安全设施、控制系统以及其它的辅助部分，如焊接烟尘处理、 传感器等[3]。

随着世界制造业的迅速发展，焊接技术的应用也越来越广泛，焊接智能化技 术水平也越来越高[4]。我国的工业机器人技术进过30多年的发展，在机器人的设 计、制造、控制系统、传感器技术和智能应用方面都取得了长足的发展[5]。由于 焊接机器人焊接质量稳定且效率高，被广泛的应用于汽车、机械、金属结构、兵 器工业等行业中[6]。

目前，对于焊接机器人的研究主要集中在四个方面[7]：焊接机器人用弧焊电 源的研究、焊缝跟踪技术的研究、多台焊接机器人和外围设备的协调控制技术、 仿真技术。

(1) 电源对于任何电器来说都是非常重要的，焊接机器人作为一种高级电器 也不例外，一个电器性能良好的专用弧焊电源直接影响焊接机器人的使用性能

[8]。因此，对于焊接机器人用弧焊电源的研究是必须的，当前弧焊机器人常用的论文网

两种电源是逆变电源与晶闸管电源。

(2) 焊接条件的稳定对于焊接质量与效率的保证是非常重要的，然而绝对的 稳定只存在于理想中，所以我们需要实时地监测焊接条件波动所引起的焊缝偏 差，这就需要有焊缝跟踪技术的支持。当前焊缝跟踪技术主要是传感器技术和焊 缝跟踪控制理论与方法[9]。

(3) 焊接机器人并不是一个独立的单元，它包含有变位机和控制柜等元件， 为了提高效率，就需要令各个元件之间能够协调工作[10]。

(4) 焊接机器人由于自由度高和空间结构复杂，我们在研究时需要对其动力

学、运动学性能进行分析以及进行轨迹规划设计，这将是一个艰难的计算过程。 而通过电脑图像技术进行仿真模拟，这将减少许多不必要的无用功[11]。

1。3  船舶焊接技术的现状与发展

现代造船模式中的一个关键技术就是船舶焊接技术[12]。当拥有了先进的船 舶高效焊接技术时，便能够提高船舶建造的效率、降低船舶建造的成本和提高船 舶建造的质量，这对于企业提高其经济效益有着重要的作用。而在船舶轻量化的 趋势下，在保证强度的前提下尽量采用薄钢板制造[13]。船舶焊接中还运用到了 传感器技术，与基于激光视觉扫描传感器的跟踪系统相比，更廉价的电弧传感器 是船舶焊接运用的主要研究对象[14]。

我国的船舶建造焊接材料基本能够自给自足，但是依然有一部分需要依赖进 口，比如说船厂大型平面分段流水线上用到的多丝埋弧焊焊丝和焊剂，气电垂直 自动焊工艺上的药芯焊丝，双丝MAG焊的焊丝以及建造特种船舶如LNG、LPG、 化学品船等所用的焊接材料[15]。