焊接机器人焊缝识别跟踪技术

焊接作为现代加工制造领域中的重要连接方法，已经越来越多地渗透到各行业各领域中多品种多类型的材料加工中。在以往的传统制造领域中，大多使用手持式焊接方式，其对焊接工人的要求相对较高，且焊接效率低下，已经难以满足现代焊接生产需求。随着半自动化焊接技术的出现，以机器和人工组合的方式，使焊接自动化程度得到一定提高，大幅改善了焊接生产环境，同时也在一定程度上提高了焊接生产效率，但其仍然需要靠大量的人工干预，且伴随焊接产品形式的多样化、复杂化，仍难以满足高效的焊接要求。

随着机器人焊接方法的出现，焊接生产效率获得大幅提高的同时，焊接灵活性得到明显增加，焊接成本也有所降低，对于焊接领域的快速发展具有重要的推动作用。然而，在焊缝形式相对单一、焊接场合相对固定的条件下，采用一般的机器人示教编程方式尚可自由应对，但由于所焊工件形式的多样化、复杂化，普通的机器人焊接方法在应对焊缝轨迹不统一的场合时仍需大量人工示教，同样难以快速适应小批量的多领域、多形式的焊接生产，这在一定程度上仍会限制相关焊接领域的快速发展。近年来，焊缝识别跟踪技术的出现，对于机器人焊接领域的发展起到了明显的促进作用。采用焊缝识别跟踪技术，可以主动识别不同的焊缝特征，从而应对不同形式的具有复杂轨迹的焊缝，使机器人自主示教进行焊接作业，从而大幅提升了焊接稳定性和焊接效率，对于机器人焊接技术的普及和发展具有重要意义。

目前，由于焊缝自主识别跟踪技术对焊缝检测精度和轨迹规划要求较高，其涉及到多学科多领域知识，导致其自主识别跟踪能力尚不完善，仍需多领域学者继续深入研究。本文正是基于以上分析，从传感器、焊缝识别及特征提取、焊缝跟踪控制技术等方面对焊缝识别跟踪技术的发展作了较为详细的阐述。