創新創業學院師生研制出具有自主知識產權的“蜘蛛一號”小型焊接機器人

記者10月19日從常州工程職業技術學院獲悉，由該校智能制造學院、創新創業學院師生聯合組成項目組，研制出具有自主知識產權的“蜘蛛一號”小型焊接機器人，有效解決了焊接工序智能化改造中操作難、精度低、成本高難題。日前，該項目獲第七屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽總決賽金獎。

智能制造學院李瑋副教授介紹，制造業智能化轉型升級中，國內眾多中小微金屬加工制造類企業面臨焊接工序智能化改造難題。市場上多數焊接機器人一是通過操控機器人手柄目測設置焊接軌跡，精度低;二是通過離線編程控制，準入門檻高，設置軌跡時間長、效率低，且多為閉源系統，部署成本高。

為解決這些難題，去年來，項目組召集了分別來自物聯網技術、電氣自動化技術、焊接制造等專業的8名學生隊員，自主研發了對象級的路徑規劃自學習編程技術，通過采集手動控制焊槍沿焊縫移動的軌跡，信號采用優化的“導納”控制算法，自動記憶，并生成控制程序，不僅實現操作零門檻，還將操作效率提高10倍以上。

“我們重點針對非標件焊接的差異性，設計了一種加速度連續的高效樣條曲線插補法，實現復雜運動軌跡的精準、平滑、高效，使精度可以媲美同級別的國外進口焊接機器人。自主研發多接口融合技術配合開源系統，使產品可以靈活的與車間內原有的行車、AGV小車、運輸軌道完美融合，滿足不同生產場景的需求，極大地降低了部署成本。”創新創業學院仇志海副教授說。

該團隊負責人、物聯網1921班黃志宇告訴記者，“蜘蛛一號”小型焊機器人，操作者只需拿著機械臂圍著需要焊接的部位走上一圈，機器人就可以在這個過程中自主學習、自動編程、自行完成焊接，操作人員無需編程平均60秒就可以快速設置焊接軌跡，從而解決實際工作場景中頻繁切換焊接工件效率低的問題。

“‘蜘蛛一號’在中國航天晨光集團飛機異形特種零部件焊接測試中，將產品的合格率提升了7%，焊接周期縮短了15天。”智能制造學院郭發勇博士說，無論直線焊、圓弧焊還是組合焊縫，“蜘蛛一號”都可以解決現有焊接機器人常見的不良焊縫問題。

據介紹，目前“蜘蛛一號”小型焊機器人已經通過相關部門質量監督檢驗，機械系統、控制系統、人機交互系統均符合焊接機器人技術條件規定。

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