-       《現(xiàn)代汽車工業(yè)》隋月

激光技術(shù)，讓工業(yè)機器人更智能！

激光與計算機、半導(dǎo)體和原子能并稱為20世紀四大科技發(fā)明。近十年來，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，推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進步。同時，先進制造領(lǐng)域在智能化、自動化和信息化技術(shù)等方面的研發(fā)也促進了機器人科技的進步，激光技術(shù)與機器人技術(shù)逐步融合，特別是汽車工業(yè)的發(fā)展需求，更是促進了激光加工機器人這一交叉技術(shù)的成形與發(fā)展。

工業(yè)機器人市場需求旺盛

工業(yè)機器人是一種通過重復(fù)編程和自動控制，完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機電一體化自動機械裝備和系統(tǒng)，它結(jié)合制造主機或生產(chǎn)線，可組成單機或多機自動化系統(tǒng)，在無人參與下，實現(xiàn)搬運、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。

當前，工業(yè)機器人已成為生產(chǎn)中重要的自動化裝備，機器人不僅可完成危險環(huán)境下的操作，還可減輕人體勞作，提高生產(chǎn)效率和準確率，伴隨人力資本的上升、品質(zhì)要求的提高，工業(yè)機器人正在逐步取代人力，成為自動化工廠中必備的設(shè)備。當前市面上共有六類工業(yè)機器人，分別是移動機器人、點焊機器人、弧焊機器人、激光加工機器人、真空機器人和潔凈機器人。這些機器人都是在復(fù)雜、危險的作業(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，2015年全球工業(yè)機器人銷量超過24萬臺，同比增長8%。其中我國工業(yè)機器人產(chǎn)量為 32996臺，同比增長21.7%，市場銷量突破7萬臺，2016年全年產(chǎn)銷量粗略估計增長20%，繼續(xù)保持了全球第一大工業(yè)機器人消費市場的地位，工業(yè)機器人持續(xù)保持著旺盛的市場需求。

激光技術(shù)與機器人技術(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，可加工高精度、高脆度、高熔點材料，不受磨損，工件熱變形小，可對密封容器內(nèi)零件進行加工，速度快，無噪音，無污染，縮短加工周期，節(jié)約生產(chǎn)成本……如果將激光技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合，必將創(chuàng)造更大的產(chǎn)業(yè)空間，促進自動化向縱深發(fā)展。

激光加工機器人就將機器人賦予激光加工優(yōu)勢，讓高端技術(shù)交叉融合，更好地服務(wù)于高端制造業(yè)。激光加工機器人被廣泛應(yīng)用在機械加工、噴涂、焊接等工序中，成為機器人發(fā)展的重要方向，通過高精度工業(yè)機器人實現(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。

激光加工機器人擁有以下幾項關(guān)鍵技術(shù)：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(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，保證機器人精度；機器人系統(tǒng)的誤差補償技術(shù)，針對一體化加工機器人工作空間大、精度高等要求，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，采取非模型方法與基于模型方法相結(jié)合的混合機器人補償方法，完成幾何參數(shù)誤差和非幾何參數(shù)誤差的補償；高精度機器人檢測技術(shù)，將三坐標測量技術(shù)和機器人技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了機器人高精度在線測量；激光加工機器人專用語言實現(xiàn)技術(shù)，根據(jù)激光加工及機器人作業(yè)特點，完成激光加工機器人專用語言；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，實現(xiàn)對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控和管理，并實現(xiàn)對機器人的離線編程控制。

目前在很多產(chǎn)業(yè)中都可見激光機器人的應(yīng)用，但最成熟的還是在汽車工業(yè)中。機器人激光加工技術(shù)既具有機器人運動靈活、柔性高的特點，又具有激光的速度快、質(zhì)量好、熱影響小等優(yōu)點，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。

激光焊接機器人的應(yīng)用已成為最先進的汽車制造手段。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器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻點焊設(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。就國內(nèi)而言，不少汽車公司也引進了激光機器人，激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鉆孔、立體光刻、激光刻蝕等技術(shù)在結(jié)合機器人后，不僅提高了質(zhì)量水平，還降低了生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。

未來激光技術(shù)對機器人的促進

將激光技術(shù)應(yīng)用于機器人只是實現(xiàn)了兩者的初步結(jié)合，而未來激光技術(shù)和自動化技術(shù)還有更多的深度融合空間。機器人的發(fā)展趨勢是實現(xiàn)人工智能化，即具備像人一樣的判斷力。在這個過程中，需要激光技術(shù)來實現(xiàn)。激光雷達是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征的系統(tǒng)，將接收到的從目標反射回來的信號與發(fā)射信號進行比較，作適當處理，就可獲取目標的有關(guān)信息。

激光雷達是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測技術(shù)結(jié)合的先進探測方式。如果讓機器人具備一定智能，比如識別物體、行走、避障等，首先要為智能機器人提供視覺與激光雷達技術(shù)，機器人可實現(xiàn)自身的定位，感應(yīng)周邊環(huán)境，以及對周邊物體的定位，實際應(yīng)用中，需要激光雷達與機器視覺配合才能讓機器人更加智能。

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

慕尼黑上海光博會帶來最先進的激光機器人技術(shù)

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

慕尼黑上海光博會將于3月14日舉辦，本屆展會匯聚大族、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等自動化企業(yè)，為觀眾呈現(xiàn)自動化領(lǐng)域的激光技術(shù)。還將同期舉辦“焊接車間柔性化、智能化機器人解決方案”研討會，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，機器人自動化和激光技術(shù)都是當前炙手可熱的科技，二者的深度融合將帶來意想不到的效果，在未來制造業(yè)中，將激光加工與自動化相結(jié)合，必將成為重要趨勢，慕尼黑上海光博會就將為企業(yè)帶來最前沿的技術(shù)，助力企業(yè)在自動化、信息化的發(fā)展上更進一步。

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關(guān)于慕尼黑上海光博會 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(LASER World of PHOTONICS CHINA)自2006年在上海舉辦以來，以國際化的視角呈現(xiàn)光電行業(yè)的全方位產(chǎn)品內(nèi)容，專為滿足中國市場的獨特需求。下屆展會將于2017年3月14-16日在上海新國際博覽中心舉辦。

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

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

國際光電技術(shù)大會（World of Photonics Congress）是歐洲領(lǐng)先的光學(xué)技術(shù)會議，同時也是全球三大同類會議之一，被光電業(yè)界視為最重要的智庫與國際知識交流平臺。

媒體聯(lián)系

吳秋姝 

慕尼黑展覽（上海）有限公司
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