科研蠕动式管道机器人简介.docVIP

面向数字化制造车间的多机器人协同控制技术 1 项目背景 随着计算机技术、网络通信技术的迅速发展，国内制造业正逐步向着网络化、集成、敏捷化、智能化方向发展。目前，数字化制造技术在设计、制造、装配、检测等领域开展的研究已有近30年时间，各类数字化设计软件与制造装备也层出不穷，如柔性制造、CAD/CAM/CAE技术，CIMS技术、物流系统、机器人技术等，虽然CIMS技术等也考虑了车间或企业间的制造过程集成问题，但这些技术更多的是从应用层需要出发，开展的都是关于设计与制造领域的信息化集成，这类信息化制造集成技术一方面是针对车间制造有固定的产品生产流程，另一方面都是离散的自动化加工中心等底层装备。但目前面向数字化制造车间的装备不只包含这些加工中心，而且还包含多工艺之间的物料输送机器人、装配机器人、检测机器人、装夹机器人等装备，另外，针对不同各类的产品，可以真正意义上实施车间柔性制造（FMS只是基于生产线上的相似产品的柔性制造），因此开展面向数字化制造车间的多机器人协同控制技术的研究非常必要，也具有重要的工业应用价值。 面向数字化制造车间的多机器人协同控制技术的研究，可为制造车间提供生产线的快速重组与重构技术，以适应不同产品的不同制造工艺流程的应用需要，同时可以充分发挥机器人的智能操作功能，通过多机器人的协同控制，最大程度地发挥底层制造装备的制造能力。 2 项目情况 目前，课题组经过多年的研究，已经在数字化制造车间的基础理论、机器人技术、计算机集成制造、虚拟制造、生产过程仿真等方面开展了系统研究，积累了一些面向复杂产品的数字化制造基础技术研究成果，为开展面向数字化制造车间的多机器人协同控制技术的研究打下了一个良好的基础。 为了实现面向数字化制造车间的多机器人协同控制技术，需要开展包括数字化制造车间环境、机械加工过程仿真及其制造执行系统等的研究，目前课题组在这些研究方向已有积累，如图1为数字化铣加工的虚拟制造仿真过程，图2为数字化车加工的虚拟制造仿真过程，图3为数字化焊接的虚拟制造仿真过程，图4为数字化切割的虚拟制造仿真过???，图5为数字化压制成型的虚拟制造仿真过程，图6为数字化制造车间环境。 图1 数字化铣加工仿真图 图2 数字化车加工仿真图 图3 数字化焊接仿真图 图4 数字化切割仿真图 图5 数字化压制材料成型仿真图 图6 数字化制造车间虚拟环境 3 产业化前景 随着经济全球化趋势的加剧，国内外企业之间的竞争越来越激烈，如何快速响应市场需求，是每个企业面临的技术与市场问题，面向数字化制造车间的多机器人协同控制技术是实现企业快速响应市场需求的一项关键技术，也是数字化制造车间一体化解决方案的关键技术，是现代信息化技术条件下数字化制造车间发展的必然趋势，因此该技术的研究与开发具有积极的工业前瞻性和重要的工业应用价值。 尽管目前国内外对单项机器人技术或各类数控装备的研究已经取得了重要进展和技术成果，但面向数字化制造车间的多机器人的集成控制技术的研究还比较少。此外，与目前市场上应用的各类先进设计、分析、制造、测试、装配等计算机软件、数控机床、数字化立体仓库、物流机器人等相比，面向数字化制造车间的多机器人的集成控制技术一定具有广阔的应用前景。 4 项目检测手段