-       《現(xiàn)代汽車工業(yè)》隋月

激光技術(shù)，讓工業(yè)機(jī)器人更智能！

激光與計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體和原子能并稱為20世紀(jì)四大科技發(fā)明。近十年來(lái)，激光技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也隨之不斷拓寬，激光與其他科技交叉融合，推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。同時(shí)，先進(jìn)制造領(lǐng)域在智能化、自動(dòng)化和信息化技術(shù)等方面的研發(fā)也促進(jìn)了機(jī)器人科技的進(jìn)步，激光技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)逐步融合，特別是汽車工業(yè)的發(fā)展需求，更是促進(jìn)了激光加工機(jī)器人這一交叉技術(shù)的成形與發(fā)展。

工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)需求旺盛

工業(yè)機(jī)器人是一種通過(guò)重復(fù)編程和自動(dòng)控制，完成制造過(guò)程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機(jī)電一體化自動(dòng)機(jī)械裝備和系統(tǒng)，它結(jié)合制造主機(jī)或生產(chǎn)線，可組成單機(jī)或多機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，在無(wú)人參與下，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。

當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器人已成為生產(chǎn)中重要的自動(dòng)化裝備，機(jī)器人不僅可完成危險(xiǎn)環(huán)境下的操作，還可減輕人體勞作，提高生產(chǎn)效率和準(zhǔn)確率，伴隨人力資本的上升、品質(zhì)要求的提高，工業(yè)機(jī)器人正在逐步取代人力，成為自動(dòng)化工廠中必備的設(shè)備。當(dāng)前市面上共有六類工業(yè)機(jī)器人，分別是移動(dòng)機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、激光加工機(jī)器人、真空機(jī)器人和潔凈機(jī)器人。這些機(jī)器人都是在復(fù)雜、危險(xiǎn)的作業(yè)環(huán)境下重復(fù)操作工序，完成多種加工任務(wù)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年全球工業(yè)機(jī)器人銷量超過(guò)24萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)8%。其中我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為 32996臺(tái)，同比增長(zhǎng)21.7%，市場(chǎng)銷量突破7萬(wàn)臺(tái)，2016年全年產(chǎn)銷量粗略估計(jì)增長(zhǎng)20%，繼續(xù)保持了全球第一大工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)的地位，工業(yè)機(jī)器人持續(xù)保持著旺盛的市場(chǎng)需求。

激光技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)深度融合

激光技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中有諸多優(yōu)勢(shì)，可加工高精度、高脆度、高熔點(diǎn)材料，不受磨損，工件熱變形小，可對(duì)密封容器內(nèi)零件進(jìn)行加工，速度快，無(wú)噪音，無(wú)污染，縮短加工周期，節(jié)約生產(chǎn)成本……如果將激光技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，必將創(chuàng)造更大的產(chǎn)業(yè)空間，促進(jìn)自動(dòng)化向縱深發(fā)展。

激光加工機(jī)器人就將機(jī)器人賦予激光加工優(yōu)勢(shì)，讓高端技術(shù)交叉融合，更好地服務(wù)于高端制造業(yè)。激光加工機(jī)器人被廣泛應(yīng)用在機(jī)械加工、噴涂、焊接等工序中，成為機(jī)器人發(fā)展的重要方向，通過(guò)高精度工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)，可用于工件的激光表面處理、打孔、焊接等工序。

激光加工機(jī)器人擁有以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，采用大范圍框架式本體結(jié)構(gòu)，在增大作業(yè)范圍的同時(shí)，保證機(jī)器人精度；機(jī)器人系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技術(shù)，針對(duì)一體化加工機(jī)器人工作空間大、精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機(jī)器人補(bǔ)償方法，完成幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補(bǔ)償；高精度機(jī)器人檢測(cè)技術(shù)，將三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人高精度在線測(cè)量；激光加工機(jī)器人專用語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)技術(shù)，根據(jù)激光加工及機(jī)器人作業(yè)特點(diǎn)，完成激光加工機(jī)器人專用語(yǔ)言；網(wǎng)絡(luò)通訊和離線編程技術(shù)，具有串口、CAN等網(wǎng)絡(luò)通訊功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理，并實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的離線編程控制。

目前在很多產(chǎn)業(yè)中都可見(jiàn)激光機(jī)器人的應(yīng)用，但最成熟的還是在汽車工業(yè)中。機(jī)器人激光加工技術(shù)既具有機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活、柔性高的特點(diǎn)，又具有激光的速度快、質(zhì)量好、熱影響小等優(yōu)點(diǎn)，很好地滿足了現(xiàn)代制造業(yè)的要求，尤其是在高端制造業(yè)中發(fā)揮著巨大作用。

激光焊接機(jī)器人的應(yīng)用已成為最先進(jìn)的汽車制造手段。譬如大眾、通用、豐田等裝配生產(chǎn)線上，都已大量采用激光焊接機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻點(diǎn)焊設(shè)備，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，減輕了車身重量，節(jié)約了大量材料。就國(guó)內(nèi)而言，不少汽車公司也引進(jìn)了激光機(jī)器人，激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標(biāo)、激光鉆孔、立體光刻、激光刻蝕等技術(shù)在結(jié)合機(jī)器人后，不僅提高了質(zhì)量水平，還降低了生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

未來(lái)激光技術(shù)對(duì)機(jī)器人的促進(jìn)

將激光技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人只是實(shí)現(xiàn)了兩者的初步結(jié)合，而未來(lái)激光技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)還有更多的深度融合空間。機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)人工智能化，即具備像人一樣的判斷力。在這個(gè)過(guò)程中，需要激光技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征的系統(tǒng)，將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理，就可獲取目標(biāo)的有關(guān)信息。

激光雷達(dá)是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測(cè)技術(shù)結(jié)合的先進(jìn)探測(cè)方式。如果讓機(jī)器人具備一定智能，比如識(shí)別物體、行走、避障等，首先要為智能機(jī)器人提供視覺(jué)與激光雷達(dá)技術(shù)，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)自身的定位，感應(yīng)周邊環(huán)境，以及對(duì)周邊物體的定位，實(shí)際應(yīng)用中，需要激光雷達(dá)與機(jī)器視覺(jué)配合才能讓機(jī)器人更加智能。

由波士頓動(dòng)力公司為美軍研制的人形機(jī)器人阿特拉斯就可在惡劣環(huán)境中行動(dòng)自如，能開(kāi)門、爬樓梯和移動(dòng)，也能使用從螺絲刀到救火車之類的工具，這是激光技術(shù)對(duì)機(jī)器人技術(shù)的一大促進(jìn)。

慕尼黑上海光博會(huì)帶來(lái)最先進(jìn)的激光機(jī)器人技術(shù)

激光與機(jī)器人的融合也帶來(lái)了巨大的市場(chǎng)商機(jī)，作為全球知名的光學(xué)博覽會(huì)——慕尼黑上海光博會(huì)將匯聚眾多知名的激光企業(yè)，為觀眾呈現(xiàn)前沿的激光機(jī)器人技術(shù)。

慕尼黑上海光博會(huì)將于3月14日舉辦，本屆展會(huì)匯聚大族、盛建、泰德、奔騰楚天等知名的激光企業(yè)，并聯(lián)手ABB、發(fā)那科、史陶比爾、KUKA等自動(dòng)化企業(yè)，為觀眾呈現(xiàn)自動(dòng)化領(lǐng)域的激光技術(shù)。還將同期舉辦“焊接車間柔性化、智能化機(jī)器人解決方案”研討會(huì)，展示激光技術(shù)上下游創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)，為企業(yè)的自動(dòng)化工廠尋求最優(yōu)解決方案。

前沿科學(xué)技術(shù)的融合已經(jīng)成為科技發(fā)展的方向，機(jī)器人自動(dòng)化和激光技術(shù)都是當(dāng)前炙手可熱的科技，二者的深度融合將帶來(lái)意想不到的效果，在未來(lái)制造業(yè)中，將激光加工與自動(dòng)化相結(jié)合，必將成為重要趨勢(shì)，慕尼黑上海光博會(huì)就將為企業(yè)帶來(lái)最前沿的技術(shù)，助力企業(yè)在自動(dòng)化、信息化的發(fā)展上更進(jìn)一步。

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關(guān)于慕尼黑上海光博會(huì) LASER World of PHOTONICS CHINA

作為亞洲領(lǐng)先的激光、光學(xué)、光電展，慕尼黑上海光博會(huì)(LASER World of PHOTONICS CHINA)自2006年在上海舉辦以來(lái)，以國(guó)際化的視角呈現(xiàn)光電行業(yè)的全方位產(chǎn)品內(nèi)容，專為滿足中國(guó)市場(chǎng)的獨(dú)特需求。下屆展會(huì)將于2017年3月14-16日在上海新國(guó)際博覽中心舉辦。

慕尼黑國(guó)際應(yīng)用激光、光學(xué)技術(shù)貿(mào)易博覽會(huì)LASER World of PHOTONICS

自1973年首次舉辦以來(lái)，兩年一度的慕尼黑國(guó)際應(yīng)用激光、光學(xué)技術(shù)貿(mào)易博覽會(huì)（LASER World of PHOTONICS）已成為全球唯一覆蓋整個(gè)光電子行業(yè)所有門類、展示最尖端科技的專業(yè)光電博覽會(huì)。2017年展會(huì)將于6月26至29日舉辦。

國(guó)際光電技術(shù)大會(huì)（World of Photonics Congress）是歐洲領(lǐng)先的光學(xué)技術(shù)會(huì)議，同時(shí)也是全球三大同類會(huì)議之一，被光電業(yè)界視為最重要的智庫(kù)與國(guó)際知識(shí)交流平臺(tái)。

媒體聯(lián)系

吳秋姝 

慕尼黑展覽（上海）有限公司
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