本项目研究开发出国内首创七轴柔性焊锡机器人，可以实现自动点焊、拖焊、抖焊等一系列焊接流程，并通过机器视觉采集坐标，对工件整体坐标位置自动校准、补偿。此外还可以编辑存储海量焊接加工文件，可以针对不同焊接产品的要求，快速切换焊接工艺，非常适合电子生产企业多品种产品生产工况的应用需求。 此外，该项目开发的机器人将先进制造技术、电子整机产品制造技术、电子表面组装技术、电子元器件和材料制造技术、集成电路制造技术和微组装技术进行了有机整合，还可用于教学演示，使高校以及职业技术学生了解、掌握现代电子制造企业在先进制造大环境下所涉及的产品设计、制造工艺及先进电子产品制造设备等相关知识、技术、技巧。 该产品为国内行业首创七轴柔性机器人，可以记忆烙铁姿态。具有烙铁磨损自动补偿功能，提高产品合格率。可以与外部信号或设备进行系统集成的多种逻辑指令，具有RS232\RS485\RS422等通讯接口，配备12寸工业级触摸屏，采用C#语言设计的示教人机界面，简单直观，便于操作。通过视觉识别系统，可以对焊接工件进行位置识别处理，通过三维运动平台进行精确定位，同时还可以对焊点进行图像数据处理。可以通过PCB图片进行焊点坐标采集并编辑焊接程序。质量可追溯，可接入MES系统。 研发团队已经开发出多款焊锡机器人，可以根据用户要求匹配不同功能模块，满足不同使用场景的技术需求。此外，通过更换焊接作业模块，在该系统平台上，还开发出了自动锁螺丝机器人、自动点胶机器人等系列产品。

本项目研究开发出国内首创七轴柔性焊锡机器人，可以实现自动点焊、拖焊、抖焊等一系列焊接流程，并通过机器视觉采集坐标，对工件整体坐标位置自动校准、补偿。此外还可以编辑存储海量焊接加工文件，可以针对不同焊接产品的要求，快速切换焊接工艺，非常适合电子生产企业多品种产品生产工况的应用需求。

该项目通过产学研用的创新合作，已研制出水下机器人焊接与增材制造系统，可应用于核乏燃料池、核构件池、核岛等强辐射环境水下焊接与增材修复，也可以应用于海洋资源开发装备以及海洋维权装备的远程遥操作水下自动焊接与增材修复。自动化程度高，水下电弧稳定性，在水深压力作用下仍具备非常优异的盖面搭桥能力，获得的焊缝成形美观，接头力学性能好。该套技术装备已于2016年通过中广核研究员组织的现场验收。该技术成果被科技日报以35项“卡脖子技术”专题进行了深度报道（第28项），入选刘亚东主编的《是什么卡住了我们的脖子》一书。

对以金属薄板冲压件装配焊接起来复杂产品的制造，由于零件数量较多，结构复杂， 需要对焊接操作进行合理的分块并安排清晰的焊接顺序，才能高质量地完成产品的制造， 有利于对工艺流程进行合理的规划和物流通畅。根据装配顺序将产品零件分成多个级别， 在完成低一级零件总成的焊接之后，进行上一级的焊接。其分级情况如下：第一、二级 为总装车间总成。第三级：产品总成。第四级：装焊在第三级装焊线上的总成零件，如 车身焊接总成。第五级：装焊在第四级装焊线上的分总成零件。以下各级依次类推。上 一级零件是下一级的总成，各级别呈树状关系。应用本项技术可以合理配置机器人，缩 短该工位的生产周期，优化原有的规划方案。通过应用该机器人工位规划的优化方案， 在保证生产顺利进行的前提下减少焊接设备，降低规划成本。不但可用于点焊的补焊工 位，也适用于激光焊的补焊工位，提高规划的效率与合理性。

机器人产业在过去十年中得到了长足的发展，有效提高机器人的智能感知能力，是未来数年内进一步推动该产业发展的关键所在。机器人的智能认知能力，是指通过人工智能理论和技术，赋予机器人一种类似人类的高层认知能力，从而使得机器人可以自己适应复杂多变、具有较强不确定性的自然场景。本项目拟在前期计算机视、听觉认知算法研究基础上，进一步探索机器多模态认知关键技术在机器人环境感知问题中的具体应用。1.&n

项目概况 目前，国内外大量应用弧焊机器人系统从整体上看基本都属第一代或准二代焊接机器人 系统。由于焊接路径和焊接参数是根据实际作业条件预先设置的，在焊接时缺少外部信息传 感和实时调整控制功能，这类弧焊机器人一般不能应对焊接作业条件严格的稳定性要求，焊 接时缺乏“柔性”，表现出明显的缺点。在实际弧焊过程中，焊接条件是经常变化的，如加 工和装配等误差会造成焊缝位置和尺寸的变化，焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成 焊道变形和熔透不均。 为克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响，提高机器人作业智能化 水平和工作的可靠性，要求弧焊机器人系统不仅能实现焊接参数的在线调整，且能实现焊缝 的自动实时跟踪。已完成铝镁硅合金框架弧焊机器人柔性工作站焊缝智能跟踪与图象处理技 术，使企业塞拉门设计制造的技术水平达国际先进水平。 本项目具有国际先进水平，拥有自主知识产权。 主要特点 已完成的项目，塞拉门框架的材料为铝镁硅合金，材料特殊、框架尺寸较大，焊点多 而短、焊接质量要求高，故解决柔性夹具设计、实现两面焊接、满足多系列多规格门框尺 寸的要求是体现了成果的先进性； 铝镁硅合金框架弧焊机器人柔性工作站所包括的柔性夹具、焊缝智能跟踪与图象处理 技术，使企业塞拉门设计制造的技术水平达国际先进水平，体现了成果的创造性。 技术指标 国内城市轨道车辆、高速列车的迅猛发展使得城轨门生产逐年猛增，品种不断翻新，但 铝镁硅合金框架等主要零部件仍为手工焊接。由于手工焊接依赖于工人的技术水平，效率低， 焊接质量欠佳，优质品率低，是制约我国城轨门产品升级的关键技术。 首选企业的高精度焊件达到：焊缝识别误差 600×600 像素， ±0.25mm，±0.20mm；焊 枪姿态误差，±0.045mm，±0.040mm；其它误差（包括焊丝变形误差、工件热变形误差、焊 接电流误差等），±0.030mm，±0.020mm；视觉跟踪综合误差，±0.5mm，±0.35mm。 市场前景 成果实施后使用单位使用前手工焊接的 1.2 万件/年，达到 4 万件。按人工焊接生产水 平，支出费用为 72 万×3.5=252 万，机器人的投入成本 1 年半内可收回，且可满足使用单位 近 3-5 年的发展需求。 按近几年使用单位产品产量的增长速度，2009-2010 年产量可达 5.5 万件，2 台机器人 工作站每年可生产 5.68 万件，完全满足生产要求。若仍用人工焊接则成本支出为 72 万 ×4.6=331.2 万元，而机器人工作台投入费用为零。企业每年可新增产值 4-5 亿元，利税 1.2-1.5 亿元。 市场应用方面已具备推广应用的基本条件，该成果的完成，不仅可以提升企业高精度特 材焊件设计制造的技术水平，提高企业技术创新能力和提升产业集聚度，使产品达同行业国8 内领先或国际先进水平，且可成为企业现代先进制造工艺与装备工程应用的一个亮点。通过 开发研制，真正体现了产学研合作的现代高等教育理念，在高校和企业中锻炼出一批机器人 研制方面、具有实战经验的科技人才。

项目的来源于国家863项目，并已经申请专利和软件著作权。 本成果应用人工心理（Artificial Psychology，AP）和人工智能理论，集成多种技术，将人类的情感、意识、智能赋予机器人。 AP人性化机器人具有以下功能：能听会说，唱歌跳舞，知冷知热，回避障碍，认识主人，识别同类，性格成长，能够用肢体动作和面部表情表达机器人自身情感。该系列机器人可以应用于科普场馆，学校实验室，家庭；在科普场馆中能够对场馆进行解说并与观众互动，在学校实验室作为科研平台，在家庭中可以作为一个智能管家。 AP人性化机器人是一个系列产品，现有产品： 1、迎宾机器人 2、高仿人机器人 3、智能爬虫 4、多功能机器人（迷宫、巡线、灭火） 5、火星车 6、机器鱼

在我国北部地区冬天路面积雪常常对人们交通出行造成阻碍，尤其是某些 弯道、交 叉路口以及坡道等地经常会导致交通事故的发生，为人们生产、生活、 出行带来很多不 便。如今城市道路除雪是市政部门的一个难题，目前主要靠 人工或者传统的扫雪车完成除雪作业。这样的方式不仅效率低，而且需要投 入大量的人力。因此，一款智能扫雪机器人应运而生。本机器人针对非完整 履带式移动机器人进行轨迹控制过程中存在的诸多不确定性，设计引入了滑 模控制算法；通过自适应模糊控制器来调整滑模控制器的增益值而得出在不 同情况下滑模控制增益的优化估计，用来消除滑模控制存在的抖振现象及克 服移动机器人系统存在的参数与非参数不确定性；控制算法使非完整轮式 移动机器人对各种轨迹具有良好的跟踪效果，较普通PID控制算法具有明显 的优越性。

智能巡检机器人通过周期性自主地对目标区域进行检测和数据采集，及时发现安全隐患。它可节省人力，提高行业自动化运营水平，并提高巡检效率和精确性，是未来的发展趋势。智能巡检机器人采用四轮差速驱动，运动灵活，场地适应性好；自主导航控制采用基于激光雷达、惯性传感器、里程计和机器视觉的SLAM技术，定位与导航精准可靠；作业装置可根据需要搭载，如可见光摄像头、红外摄像头、各种气体传感器、以及作业机械臂等。传感部分主要采集机器人外部信息，如检测目标的信息和用于机器人定位与壁障的环境信息等；通讯部分主要是与控制机房进行通讯，实时传输图像信息并且在紧急状况下进行人工操作。控制是智能巡检机器人的主要部分，巡检功能基于此实现。其中导航可以是采用基于已知地图条件下的全局路径规划，也可以是未知全局地图或地图无法精确表达复杂地形时采用SLAM技术，边检测边进行定位导航。传感器多采用激光雷达，抗干扰能力强。

移动式智能服务机器人系统分成四部分：全方位移动机器人机构；七自由度机器人双作业臂；机器人控制系统；机器人多方式人机交互系统。可实现一定范围内的机器人全方位自主移动，自动避障,利用多关节机器人手臂,可灵巧的完成一定的服务作业功能，通过可视化图形编程方式可以任意设定机器人自主移动路径和服务功能，通过语音识别控制方式或远程遥控方式控制机器人的移动、转向、后退和予设动作功能。