激光加I技术基于机器人的自动激光焊接系统的开发
Development of Automatic Laser Welding System Based on Robot
高能束流加工技术国防科技重点实验室白凤民巴瑞章
[摘要]激光焊接作为一种高质量、高效率的焊接方法近年来得到了广泛的应用。机器人作为自动化技术与先进制造技术的典型代表和主要技术手段,在自动化焊接中发挥着重要的作用。本文介绍了在原有设备基础上,针对原有激光焊接设备存在的参数更改困难、时序控制精度低以及浪费人力、工作效率低等问题,利用激光器与机器人现有接口,进行了系统集成的软硬件设计,从而开发出一套基于机器人的自动激光焊接系统。实践表明,该系统操作方便,极大地提高了工作效率;完全可以控制机器人与激光器联动以及焊接过程中功率的调整,为激光焊接工艺的改进提供了有利的条件。
关键词:激光焊接机器人系统集成
[ABSTRACT]Laser welding is widely used re— cently due to its high quality and high efficiency. As a typical representative and main technology,robot plays an important role in automatic welding. on the basis of former equipment,which is difficult to change pa珀me— ters and with low time.wasted and 10w efficiency opera— tion,an automatic laser welding system based on robot is developed by means of the existing interface of the laser and the robot and the design of hardware and soft— ware for system integration. The system is efficient and easy to operate.The robot and 1aser work synchronously and the power in welding can be adj usted. It is helpful for improVing welding techn0109y.
Keywords:Laser welding R0bot System inte-gratiOn
机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,它在提升企业技术水平、稳定产品质量、提高生产效率等方面具有重要作用。工业机器人作为现代制造业主要的自动化装备,已广泛应用于汽车、摩托车、工程机械、电子信息、家电、化工等行业,主要用于完成焊接、装配、搬运、加工、喷涂等复杂作业。据统
计,目前全世界已有近100万台机器人投入使用,其中用于完成各种焊接作业的焊接机器人占全部机器人总数的45%以上。发展自动化、智能化焊接技术是提高航空制造技术机械制造业整体水平的重要环节。焊接自动化和焊接机器人能提供稳定的焊接质量,减轻工人劳动强度,提高生产率,降低生产成本…。
激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法,日益受到人们的关注,在航空、航天、汽车、家电及电子信息产业中获得了广泛的应用幢J。我们配合使用AM356型YAG激光器与 ABB公司的IRB2400型机器人,在激光焊接的课题研究和加工生产中取得了一定的成果,但由于机器人、激光器以及供气装置独立工作,存在着如下一些缺点: (1焊接参数一经设定,在整个焊接过程中不能改动,无法实现过程中的功率调整;
(2很难控制机器人动作与激光器出光的时序;
(3机器人、激光器和供气装置各需要一个人操纵,浪费人力,影响工作效率。
为克服以上缺点,在原有的基础上,自主开发出一套基于机器人的自动激光焊接系统,实现整个焊接过程的自动化。
1系统的总体构成
系统构成如图1所示,主要由机器人、激光器和供气装置组成,此外还包括固定于机器手上与激光器相连的激光焊接头。
图1自动焊接系统总体构成
Fig.1The general constitution
of automatic welding system
系统改进前,激光器负责设定及控制焊接过程中激光的功率、功率的上升与下降时间、光闸的打开与关闭等参数;机器人利用示教器进行编程,拖动焊接头按 135
万方数据
激光翻I技术
程序设定的路径移动;供气装置提供相应的保护气体。而改进后的系统中,机器人作为整个系统的控制核心, 由它来决定激光器的开光/关光时刻、设定功率等参数以及控制供气装置的工作状态。对于焊接自动化单元,关键是解决机器人和其他设备之间的信息互联与协调问题L3j。机器人与激光器都提供了大量的数字 I/O接口,为二者的互联提供了可能。
2系统硬件
硬件部分是整个系统的基础。机器人和激光器的互联,关键是确定I/O口的连接方式。机器人自身配有多块I/O卡,PLl08是对激光器进行外部控制的接口卡。根据设备自身【/0口的设置和系统工作的需要,确定如图2、3所示的硬件连接方式(R是机器人接口,L是激光器接口。图2和图3中PLl08接口的相关信号的意义如表1所示。
在系统的供气装置中,气路中串接了电磁阀。电磁阀利用电路开关所产生的电磁力进行开和关,结构简单、价格低廉。通常形式的电磁阀线圈通电时,吸住可动铁芯而打开导阀口,便可形成通路。本设计中,通过采用机器人数字输出(DO控制串接在气路中的电磁阀来实现对供气装置的控制。
136
图2机器人输出/激光器输入
Fig.2Robot output/1aser input
图3机器人输入/激光器输出
Fig.3Robot input/1aser output
表1PLl08接口信号配置
PLl08输入像出描述
58输出内部电源+24V
59输入激光器输入公共端
60输出内部电源OV
70输入接口电源+24V
71输入输出sinking/sourcing选择 72输入接口电源OV
3系统软件
要实现系统联动,关键是机器人对激光器的外部控制。要实现这一功能,需要由机器人向激光器发送一外部控制请求信号,激光器在接收到该信号后,如果满足外部控制条件将返回应答信号,证明通信成功,如图4所
示。
外部控制请求j∥——————] {
外部控制应答j i./’——————弋图4控制请求应签信号时序图
Fig.4Time sequence diagram for
controlling request—response signal
激光器的功率输出控制,如图5所示(A为上升时间,B为下降时间;P为程序设定的功率,S为基准功率。
…关j_厂=二二=一上升/下降j—J\卜门控信号:——1f1几r——-蔼。忙蛤山P
i/一n f1厂—弋. 激光输出暑———√l u u u i\『一 V
:A! :B:
图5激光器功率输出时序图
Fig.5Time sequence diagram
of laser power output
激光器有功率输出,如果相应的光闸没有打开,此时激光器还不能出光。只有将相应的光闸打开,激光器才可以出光而进入工作状态,如图6所示。
如暂不考虑激光参数的更改,激光焊接的流程图如图7所示。
2004年增刊万方数据
激光拥I技术
激光输出!
U
光闸使能j
光闸选择卜厂]厂]厂]
工作输出i——J_—-L—j———Ljl一一工作状态”——焊接——焊接一焊接—一
图7激光焊接流程图
Fig.7Flowchart oflaser welding
生产中如果功率保持不变,起弧和收弧时,往往形成很大的弧坑。如果该弧坑在工件上将影响其性能, 且焊缝成形不美观。有些工件可采用引弧板和收弧板来避免这种情况,而有些工件(例如环焊缝不方便添加引弧板,这时,可在焊接开始和结束时
适当减小功率来保证焊缝的成形。这就需要在焊接过程中功率参数可调,本系统参数更新的控制时序如图8所示。
参数选择j二:×二二二二二二二二二二二二汇
参数黼o j二><二二二二二=<二参数更新j/—————]参数改变j/—————]
图8参数更新时序
Fig.8Time sequence of parameter refresh
航空制造技术 4结束语
系统在实践中的应用表明,其操作方便,供气、功率输出及机械人动作实现了自动化,极大地提高了工作效率;焊接过程中的功率可以调整,为激光焊接工艺的改进
提供了帮助。
参考文献
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(责编根山
(上接第63页
度。若加热温度处于该温度区间的上限,则有利于提高铝熔体的流动性及其对钢的润湿性,同时铝铁界面的金属间化合物区层厚度也会增加。对厚度为30肚m
的试样进行观察未发现结合层裂纹。
(3若激光对钢板的加热温度过高,使之在与铝熔体的结合处被熔化,则结合层有明显产生裂纹的倾向。 (4激光束斑在两种材料上的能量分配可根据不同的板厚、不同的材质在一个较宽的工艺温度调节范围内进行调整。
参考文献
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万方数据
基于机器人的自动激光焊接系统的开发
作者:白凤民 , 巴瑞章 , Bai Fengmin, Ba Ruizhang
作者单位:高能束流加工技术国防科技重点实验室
刊名:
航空制造技术
英文刊名:AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY
年,卷(期:2004,(z1
被引用次数:0次
参考文献(3条
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3.完成对一般软件系统开发分析的基础上,确定本系统平台的开发方式、总体结构、主要模块和外部接口等等。
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本文的研究依托于中国科学院知识创新工程方向性项目“全自动激光拼焊成套装备生产线”,旨在探索立体视觉检测系统的实现及其在激光拼焊工程中的应用的问题。从理论和实践两个方面,对其中的若干关键技术,如视觉检测系统创新设计、数学模型、量化误差、摄像机标定、结构光条纹中心线提取、焊前特征检测、溶池边缘提取、焊后缺陷图像匹配算法、三维重建和表面孔的视觉定位等进行了研究。
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2.对于摄像机的标定技术进行了研究,结合工程实际,利用zhang的标定法和matlab标定工具包,对于摄像机进行了标定:针对检测相机视场较小,标定采集范围不易调整和相机的畸变主要发生在视场边缘等特征,在保证要求的精度范围之内,提出一种基于标定靶的标定方法,实验证明该方法的标定与测量精度能够满足工程需要。
3.研究了现有的条纹中心提取算法过程,提出了基于OTSU阈值的多次高斯拟合平均法和基于OTSU阈值的质心平均法计算激光条纹中心坐标。该法对条纹的噪声,散斑和被测工件表面漫反射有很强的抵制作用,因此具有很强的鲁棒性。实验表明,与传统方法相比,具有更高的提取精度。同时为了适应激光条纹被工件表面调制后发生的角度变化,以及硬件安装带来的激光线型条纹倾斜,提出了一种自适应方向模板法,可以解决特殊倾斜角度时的激光条纹中心线提取问题。三个仿真试验验证了方法的可行性。
4.提出了一套在线实时进行焊前检测的图形处理算法,可以实现焊缝宽度,焊前错配和焊缝中心位置检测。通过工程实验提取了各指标的检测结果,并验证了算法
的正确性。
5.提出了一种基于数学形态学的激光拼焊溶池边缘检测算法,对于激光拼焊中的溶池图像进行边缘提取,基于真实图像进行了实验研究表明,提取边缘效果可以达到单像素。
6.对焊后表面形貌检测的图像实时处理算法进行了研究。提出了一套在线实时进行焊后焊缝表面缺陷检测的图形处理算法,可以进行焊缝宽度,错配 ,凹度,凸度,咬边,焊接倾角,过高七种表面焊接缺陷的匹配识别;对于整个焊缝的表面形貌进行三维重建。通过等厚板焊接和不等厚板焊接两种试验,验证了算法的合理性和鲁棒性。提出了一种基于randon变换的错配和兴趣区域快速检测算法。对于表面孔的检测算法进行了探讨,主要针对孔的检测中的噪声和表面反射,研究了腐蚀膨胀对于表面孔定位和大小的检测影响。
7.研究了以普通6R机器人进行焊缝视觉检测的工作视野,即焊缝视觉检测空间,提出了一种生成焊缝视觉检测空间的解算法;以此检测视野为依托,探索了在视觉检测视野中进行焊缝视觉检测的初始位置规划问题,提出了一种初始位置规划算法;仿真结果证明了算法的正确性。
本文链接:https://www.doczj.com/doc/5d470425.html,/Periodical_hkgyjs2004z1034.aspx
授权使用：广东工业大学图书馆(gdgydxtsg，授权号：463a811f-1460-40a4-
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工业机器人控制系统组成及典型结构 一、工业机器人控制系统所要达到的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基本功能如下： 1、记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。 2、示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。 3、与外围设备联系功能：输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。 4、坐标设置功能：有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 5、人机接口：示教盒、操作面板、显示屏。 6、传感器接口：位置检测、视觉、触觉、力觉等。 7、位置伺服功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。 8、故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。 二、工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机：控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32 位、64 位等如奔腾系列CPU 以及其他类型CPU 。 2、示教盒：示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，拥有自己独立的 CPU 以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 3、操作面板：由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。 4、硬盘和软盘存储存：储机器人工作程序的外围存储器。 5、数字和模拟量输入输出：各种状态和控制命令的输入或输出。 6、打印机接口：记录需要输出的各种信息。 7、传感器接口：用于信息的自动检测，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。 8、轴控制器：完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 9、辅助设备控制：用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。 10 、通信接口：实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。 11 、网络接口 1) Ethernet 接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC 通信，数据传输速率高达 10Mbit/s ，可直接在PC 上用windows 库函数进行应用程序编程之后，支持TCP/IP 通信协议，通过Ethernet 接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
激光加I技术基于机器人的自动激光焊接系统的开发 Development of Automatic Laser Welding System Based on Robot 高能束流加工技术国防科技重点实验室白凤民巴瑞章 [摘要]激光焊接作为一种高质量、高效率的焊接方法近年来得到了广泛的应用。机器人作为自动化技术与先进制造技术的典型代表和主要技术手段,在自动化焊接中发挥着重要的作用。本文介绍了在原有设备基础上,针对原有激光焊接设备存在的参数更改困难、时序控制精度低以及浪费人力、工作效率低等问题,利用激光器与机器人现有接口,进行了系统集成的软硬件设计,从而开发出一套基于机器人的自动激光焊接系统。实践表明,该系统操作方便,极大地提高了工作效率;完全可以控制机器人与激光器联动以及焊接过程中功率的调整,为激光焊接工艺的改进提供了有利的条件。 关键词:激光焊接机器人系统集成 [ABSTRACT]Laser welding is widely used re— cently due to its high quality and high efficiency. As a typical representative and main technology,robot plays an important role in automatic welding. on the basis of former equipment,which is difficult to change pa珀me— ters and with low time.wasted and 10w efficiency opera— tion,an automatic laser welding system based on robot is developed by means of the existing interface of the laser and the robot and the design of hardware and soft— ware for system integration. The system is efficient and easy to operate.The robot and 1aser work synchronously and the power in welding can be adj usted. It is helpful for improVing welding techn0109y. Keywords:Laser welding R0bot System inte-gratiOn 机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,它在提升企业技术水平、稳定产品质量、提高生产效率等方面具有重要作用。工业机器人作为现代制造业主要的自动化装备,已广泛应用于汽车、摩托车、工程机械、电子信息、家电、化工等行业,主要用于完成焊接、装配、搬运、加工、喷涂等复杂作业。据统
Dynamical Systems and Control 动力系统与控制, 2016, 5(2), 48-60 Published Online April 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/5d470425.html,/journal/dsc https://www.doczj.com/doc/5d470425.html,/10.12677/dsc.2016.52006 A Survey on Research of the Underactuated Horizontal Bar Gymnastic Robot Dasheng Liu, Guozheng Yan Institute of Medical Precision Engineering and Intelligent System, School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai Received: Mar. 25th, 2016; accepted: Apr. 22nd, 2016; published: Apr. 25th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/5d470425.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The gymnastic robot is a nonlinear, strongly coupled, multi-state underactuated system and be- longs to the natural unstable systems in the stable region. This kind of system can reflect the key problems of many control areas, and a lot of scholars have devoted themselves to the research of controlling the gymnastic robot. This paper reviews the domestic and foreign research on the ho-rizontal bar gymnastic robot. In the paper, the relevant theories and methods of the research on the dynamic modeling and motion control of the gymnastic robot are analyzed and discussed, the control on the swing up, balance, acceleration and giant-swing motion movement of the gymnastic robot is analyzed in detail, furthermore, the existing problems are discussed, and the development trend in the future is prospected. Keywords Gymnastic Robot, Underactuated, Control Strategy, Nonlinear System 欠驱动单杠体操机器人研究综述 刘大生，颜国正 上海交通大学电子信息与电气工程学院医学精密工程及智能系统研究所，上海 收稿日期：2016年3月25日；录用日期：2016年4月22日；发布日期：2016年4月25日
非接触焊接 磁感应焊接 电烙铁焊接在线焊接 模组焊接机器人 红外焊接激光焊接 三轴焊接机器人 四轴焊接机器人 焊接模组 德国ATN焊接机器人提供全面的焊接方案，可以根据用户的要求实现 在线式，模组式，接触或者非接触式焊接。 波峰焊 选择性回流焊 https://www.doczj.com/doc/5d470425.html,
烙铁焊接 接触式焊接 预热-焊接-冷却全过程可控自动烙铁头清洗 双涂层烙铁头，使用寿命延长 更换不同规格烙铁头，不改变焊接坐标 烙铁型焊接机器人由气动驱动，其工作时一旦焊点的温度上升到焊接温度，就可以自动送丝。此后，焊锡送丝机构退回，而烙铁头在焊接位置保持直至预设的时间到达，在这个过程中焊锡可以充分润湿焊盘和器件，最终形成理想的焊点。ATN 设备中用户可以对以下参数设定：预热时间，自动送丝时间，冷却时间，功率，焊锡送丝速度 烙铁焊接技术参数 焊接功率： 150W 温度： 最高气动推杆长度： 50mm 焊接角度： -30- +30度锡丝直径： 0.5-1.5mm 送丝速度： 0-24mm/s 电机功率： 1.6W 减速齿轮： 1：166送丝角度： -30- +30度 烙铁头： 标准型：WELLER/ERSA 红外焊接 红外焊接为一种非接触的焊接方式，其可以实现对点或者线，区域的焊接。其可以应用在SMD元件或者插件器件的焊接。其特点如下： 非接触式焊接 , 使用大功率卤素灯和光学聚焦组件,焊料可为锡膏或锡线, 点焊和线焊可选 待机时自动切换到保护模式 全功能焊接方式 mounting flange base stroke HotIron adjustment angle HotIron process stroke HotIron soldering tip base stroke feeder adjustment feeder process stroke feeder pneumatic wire pressure adjustment angle feeder solder wire feeder A25 positioning tube 红外焊接技术参数 http:// https://www.doczj.com/doc/5d470425.html, 关于焊接 在现代电子装配中，由于产品及元器件的多样性，总有为数不少的焊接无法用大批量的焊接方式如回流焊或波峰焊来完成，如电缆线、特殊结构的插头插座、很少焊点的模块、SMD板面焊接接插件、或组装完成的PCB焊接到外壳等，这时选择人工焊接的方式不仅成本很高，更无法保证焊接品质。焊接机器人则实现了全自动的单点焊接，不管何种情形，只要选择适当的焊接方式，就能实现高效、品质优良的单点焊接。 采用焊接机器人的优点：全自动，效率高，成本低，品质可靠，一致性强，多种焊接方式可选择，适应不同焊接需求
顺开机械手弧焊工作站 技术方案 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 2009年7月
第一章方案概述 1.方案设计依据 甲方所提出的要求以及图片； 2.项目条件和要求 ?焊接工件名称：箱体总成最大 1000mm*1000mm*1800mm（W*L*H）（长度、宽度和 高度均有变化）。 ?材料：不锈钢；厚度：δ＝3 mm； ?焊接方法：机器人MAG焊接方式； ?设备规划： 配置1套机器人及MAG焊接系统、1套机器人滑台、1台单轴变位机，1套机器人焊接夹具，激光检测和跟踪系统等。具体见设备布局参考图。 第二章焊接工艺分析 1.箱体工序划分： 工序1、人工点固工件（组焊夹具甲方设计制造，甲方自备焊接设备，箱体共4个部件）； 示图：
工序2、人工将工件装在变位机夹具上，机器人焊接。焊接完成后人工卸件。 示图：机器人焊接如图所示的焊缝 2.焊接工艺（MAG）： 1)焊丝直径选用Φ0.8-Φ1.0mm； 2)机器人MIG焊接的平均焊接速度取：6-8 mm/秒； 3)每条焊缝的机器人焊接辅助时间，即机器人平均移动时间取：3秒（包括机器 人变换姿态、加减速、空程运动时间，及焊接起弧、收弧时间）； 第三章系统总体方案 1.方案总体介绍 本方案采用KUKA KR16L/6机器人和弗尼斯的TPS4000焊接系统，通过sevorobot 的DIGI-I激光传感器检测焊缝的位置进行焊接，并增加激光跟踪系统随时对焊接进行修正。 机器人夹具放在单轴变位机上，机器人安装在外部轴滑台上，保证焊接的姿态。 经过仿真：目前需用的机器人基本上可以满足最长1800的焊接。 关于夹具能适应多品种的问题：目前认为一套夹具可以通用，由于工件宽度及高度变动范围太大，为了适应有些型号的工件焊接，需要手工更换夹具上的部分底座。
一类多自由度欠驱动手臂机器人的控制策略1 赖旭芝o (中南大学自动控制系长沙410083) 摘要针对多自由度欠驱动手臂机器人提出一种模糊逻辑控制、模糊变结构控制和线性二次调节控制相结合的控制策略。首先用模糊逻辑控制实现快速平滑地摇起,然后用模糊变结构控制确保从摇起区进入平衡区,最后用线性二次调节方法平衡它。 关键词欠驱动手臂机器人,模糊控制,变结构控制 0前言 对于n自由度欠驱动手臂机器人的运动控制问题在国内外还是一个新的控制领域。文献[1]探讨了n自由度欠驱动手臂机器人基于部分反馈的运动控制问题,此控制策略理论依据不充分,同时存在在n自由度欠驱动手臂机器人的平衡区难以捕捉到该系统的实际控制问题。这样一来,n自由度欠驱动手臂机器人的摇起控制目标就很难实现。 本文依据n自由度欠驱动手臂机器人动力学方程,从摇起能量需增加的角度出发,推导仅有n-1个驱动装置的摇起控制方案。然后,设计模糊变结构控制器对欠驱动手臂机器人进行系统解耦,来实现从摇起控制到平衡控制的快速过渡控制。最后,用线性二次调节器对它进行平衡控制,以实现n 自由度欠驱动手臂机器人的控制目标。 1模糊逻辑控制器的设计 1.1动力学方程 用广义坐标描述多自由度欠驱动手臂机器人的动力学方程为[2] M(q)&q+C(q,¤q)¤q+g(q)=S(1)其中,q=[q1q2,q n]T,S=[S1S2,S n]T,C(q,¤q)I R n@n为作用在机器人连杆上的哥氏矩阵,g (q)I R n为重力,S I R n为驱动力矩,没有驱动装置的力矩为零,M(q)I R n@n为惯性矩阵。对称正定矩阵。机器人运动方程中的各部分具有下列性质: M(q)是对称正定阵; &M(q)-C(q,¤q)是反对称矩阵。 1.2摇起控制器的设计 n自由度欠驱动手臂机器人的运动控制空间分两个子区间:一个是在不稳定平衡点附近的区域叫平衡区;另一个是除平衡区以外的所有运动空间叫摇起区。 从摇起过程能量增加的角度出发,寻找摇起控制规律。其能量为 E(q,¤q)=T(q,¤q)+V(q)(2) T(q,¤q)为动能,V(q)为热能,它们分别为 T(q,¤q)= 1 2 ¤q T M(q)¤q(3) V(q)=6n i=1V i(q)=6n i=1m i gh i(q),i=1,,,n (4)其中,V i(q)和h i(q)分别为第i杆的势能和质量中心的长度。 在整个摇起区,为满足能量不断增加,能量的导数必须满足下面的条件。 ¤E(q,¤q)\0(5)根据(2)、(3)和(4)式可得 ¤E(q,¤q)=¤q T M(q)&q+1 2 ¤q T¤M(q)¤q+¤V(q)(6) (1)式可改写为 &q=M-1(q)(S-C(q,¤q)¤q-g(q))(7)从(4)式可推出 ¤V(q)=g T(q)¤q(8)把(7)和(8)代入(6)式得 ¤E(q,¤q)=¤q T S+1 2 ¤q T(¤ M(q)-2C(q,¤q))¤q(9)利用¤ M(q)-C(q,¤q)为反对称矩阵,所以有 81 1 o女,1966年生,副教授;研究方向:智能控制,机器人控制和非线性控制;联系人。 (收稿日期:2000-06-27) 国家自然科学基金和湖南省科研专项基金资助项目。
摘要 为使机器人完成各种任务和动作所执行的各种控制手段。作为计算机系统中的关键技术，计算机控制技术包括范围十分广泛，从机器人智能、任务描述到运动控制和伺服控制等技术。既包括实现控制所需的各种硬件系统，又包括各种软件系统。最早的机器人采用顺序控制方式，随着计算机的发展，机器人采用计算机系统来综合实现机电装置的功能，并采用示教再现的控制方式。随着信息技术和控制技术的发展，以及机器人应用范围的扩大，机器人控制技术正朝着智能化的方向发展，出现了离线编程、任务级语言、多传感器信息融合、智能行为控制等新技术。多种技术的发展将促进智能机器人的实现。 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti 和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。 关键词：机器人，机器人控制，PID，自动控制
目录 摘要.......................................................... I 第1章绪论................................................ - 1 - 1.1机器人控制系统 (1) 1.2机器人控制的关键技术 (1) 第2章机器人PID控制...................................... - 2 - 2.1PID控制器的组成 (2) 2.2PID控制器的研究现状 (2) 2.3PID控制器的不足 (3) 第3章 PID控制的原理和特点 ................................ - 4 - 3.1PID控制的原理 (4) 3.2PID控制的特点 (5) 第4章 PID控制器的参数整定 ................................ - 5 -后记...................................................... - 6 -
焊接机器人系统 机器人通常定义为：机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。 焊接机器人作为在生产中最为常见的工业机器人，焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接，尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。因此，我选取焊接机器人作为讨论对象，以下是我比对自己在图书馆和网上找到的资料对焊接机器人的系统组成进行的简要概括，分析焊接机器人系统是怎样完成复杂的焊接工作的。 一、典型的机器人系统组成： 1、机器人本体和操作机，可以直接完成各种具体作业； 2、机器人控制器，用来控制机器人和完成数据存储，包括计算机系统和伺服系统两部分； 3、各种不同的作业工具，如焊枪和手爪等； 4、各种周边辅助设备； 5、为完成特殊任务而使用的传感器； 6、用于完成计算机管理、监控和计算机通信的通信系统。 二、焊接机器人的定义 焊接机器人是从事焊接的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人术语标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。目前在汽车工业中被广泛应用于汽车底盘的焊接。 三、焊接机器人的软硬件系统组成 1、焊接机器人的硬件系统。如下图所示：焊接机器人的硬件系统一般由机器人本体、摄像 机随动机构、焊接电源、摄像机、机器人控制器、示教盒、和中央控制机、导引/焊缝跟踪计算机、熔透控制计算机、焊机接口控制盒、电焊机和送丝机等部分构成。 2、焊接机器人的软系统。焊接机器人的软系统根据模块化设计的思想，将焊接机器人工作 单元分解为不同的功能模块。主要有初始位置导引模块、焊缝跟踪模块，熔透控制模块，
2014年10月 华长春等：含有测量时延摄动的冷轧机厚控系统控制器设计 53 analysis of predictor-based controllers for discrete-time systems with time-varying actuator delay[J]. Systems & Control Letters ，2013，62(9)：764-769. [19] SUN Jianliang ，PENG Yan ，LIU Hongmin. Coupled dynamic modeling of rolls model and metal model for four high mill based on strip crown control[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering ，2013，26(1)：144-150. 作者简介：华长春(通信作者)，男，1979年出生，博士，教授，博士研究生导师，德国洪堡学者。主要研究方向为非线性控制、网络化控制、遥操作和轧机控制等。 E-mail ：cch@https://www.doczj.com/doc/5d470425.html, 于彩霞，女，1989年出生。主要研究方向为非线性网络化控制和轧机控制。 E-mail ： yucaixia1123@https://www.doczj.com/doc/5d470425.html, 国家自然科学基金委员会机械工程学科2012/2013年度结题项目简介 强力抓取变位欠驱动拟人机器人手系统研究* 项目负责人：张文增(E-mail ：dingjn@https://www.doczj.com/doc/5d470425.html,) 依托单位：清华大学 项目批准号：50905093 1．项目简介 项目旨在研究高自由度、高自适应性、高拟人性、高灵巧操作功能、高可靠性、低控制需求、低成本的欠驱动型拟人机器人手。机器人手在康复工程、极端操作场合、拟人机器人研究领域及社会服务业中都有很好的应用前景和较高的研究价值。 2．主要创新点及主要研究进展 本项目首次提出了主动变位与自适应欠驱动相结合的“变位复合欠驱动”新功能概念，给出了间接自适应手指、直接自适应手指、冗余变位欠驱动手指、间接复合欠驱动手指、直接复合欠驱动手指等的设计理论与优化方法，成功研制了8类变位复合欠驱动机器人手：LISA 手、DISA 手、GCUA-I 手、GCUA-II 手、COSA 手、CDSA 手、HAG 手、PESA 手。具有变位复合欠驱动功能的新型机器人手是优于传统自适应欠驱动手、介于欠驱动手与灵巧手之间的新类别，它们满足抓取性能优越、拟人化好、控制容易、成本低的使用要求，尤其适合在未知复杂环境中使用，或将成为未来机器人手技术的主流。 * 此项目在“第十一届设计与制造前沿国际会议(ICFDM2014)”上作为候选项目推荐参加“国家自然科学基金委员会机械工程学科2012/2013年度优 秀结题项目”的评选。
焊接机器人与焊接生产线 一、激光焊接技术在汽车装配中的应用 激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线和柔性制造。其中，激光焊接在汽车制造领域中的许多成功应用已经凸现出激光焊接的特点和优势。 用于大熔深激光焊接的CO?激光器一般以连续方式工作，主要包括快轴流和Slab型两种类型。同快轴流激光器相比，Slab型激光器具有结构紧凑、气体消耗量少、维护成本低的特点。目前世界上CO?激光器最大输出功率为45kW，工业生产中应用的激光器输出功率范围约在700W～12kW之间。 Nd:YAG激光可以通过光纤传输，在柔性制造系统或远程加工场合更具有适应性。目前国外Nd:YAG激光器的最大输出功率达10kW，而包括汽车在内的工业生产中应用较多的则是3 kW和4 kW的Nd:YAG激光器。 1、新型激光焊新年好工艺与方法 （1）双/多光束焊接双/多光束焊接的提出最初是为了获得更大的熔深、更稳定的焊接过程和更好的焊缝成形质量，其基本方法是同时将两台或两台以上的激光器输出的光束聚焦在同一位置，以提高总的激光能量。后来，随着激光焊接技术应用范围的扩大，为减小在厚板焊接，特别是铝合金焊接时容易出现气孔倾向，采用以前后排列或平行排列的两束激光实施焊接，这样可以适当提高焊接小孔的稳定性，减少焊接缺陷的产生几率。 （2）激光—电弧复合焊激光—电弧复合焊是近年激光焊接领域的研究热点之一。该方法的提出是由于随着工业生产对激光焊接的要求，激光焊接本身存在的间隙适应性差，即极小的激光聚焦光斑对焊前工件的加工装配要求过高。此外，激光焊接作为一种以自熔性焊接为主的焊接方法，一般不采用填充金属，因此在焊接一些高性能材料时对焊缝的成分和组织控制困难。而激光一电弧复合焊集合了激光焊接大熔深、高速度、小变形的优点，又具体有间隙敏感性低、焊接适应性好的性点，是一种优质高效焊接方法。其特点在于： 1）可降低工件定位要求，间隙适应性好。 2）有利于减少气孔倾向。 3）可以实现在较低激光功率下获得更大的熔深和焊接速度，有利于降低成本。 4）电弧对等离子体有稀释作用，可减小对激光的屏蔽效应，同时激光对电弧有引导和聚焦作用，使焊接过程稳定性提高。5）利用电弧焊的填丝可改善焊缝成分和性能，对焊接特种材料或异种材料有重要意义。 激光与电弧复合焊的方法包括两种，即旁轴符合焊和同轴复合焊。旁轴激光—电弧复合焊方法灾现较为简单，但最大的缺点是热源为非对称性，焊接质量受焊接方向影响很大，难以用于曲线或三维焊接。而激光和电弧同轴的焊接方法则可以形成一种同轴对称的复合热源，大大提高焊新年好过程稳定性，并可方便地实现二维和三维焊接。目前，对旁轴复合焊的研究较多，而同轴复合焊的还处于研究阶段。在复合焊的应用方面，许多汽车制造商正将其用于新型汽车的制造。例如，在进行汽车车身拼焊时，利用3kW的Nd:YAG激光焊接1.2mm和0.7mm厚的拼板时焊接速度最高为4.0mm/min,采用复合焊后最大速度可达7.4m/min，而允许的对接坡口间隙从原来的0.05 mm提高到0.15 mm.国内近年来也开始了激光—电弧复合焊的初步研究。 2．焦点位置控制 图1是某CO?激光焊接焦点位置的双闭环控制系统示意图。整个系统包括数控激光焊接机床（CNC）、特殊设计的激光焊炬以及检测控制系统。焊接喷嘴一工件距离可以通过上下调节焊炬位置实现，而聚焦透镜位置则由电动机驱动在焊炬内独立上下运动，实现焦点位置的调节。检测系统由电荷传感器（PCS喷嘴）和装在喷嘴侧面的江学传感器（PS传感器）组成。焊接过程中，根椐检测到的PCS信号变化，系统可以自动调节喷嘴至工件表面距离，保证在焊接过程中保持喷嘴—工件距离恒定；同时根据PS信号调整聚焦透镜的位置，用于补偿因热透镜效应引起的焦 点位置波动，使焦点位置始终处在最佳焦点位置范围。
机器人与自动化技术 “机器人、无处不在的屏幕、语音交互，这些都将改变我们看待‘电脑’的方式。一旦看、听、阅读能力得到提升，你就可以以新的方式进行交互。”----比尔?盖茨在某电视节目中，预测未来科技领域的下一件大事时表示：机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势，可以改变世界！ 工业机器人的应用，正从汽车工业向一般工业延伸，除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业，机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。 当然，即将“改变世界”的机器人不仅仅具有代替人工的价值，在很多人类无法实现的领域也将出现机器人的身影。譬如，派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿，将有望成为现实。 而更令比尔?盖茨寄予厚望的是机器人将像“电脑”一样改变人类的生活。 日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身，还具有仿人脸的外观。在工作时，它将一名男子抱下床，与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂、双手，这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出，而丝毫不弄碎它。 英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划，在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈，甚至讨论具体决定的系统……。 作为先进制造业中不可替代的重要装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 在机器人市场中，目前80%的市场份额仍由跨国公司占有，其中瑞典ABB、日本发那科FANUC、日本安川yaskawa和德国库卡KUKA四大企业则是市场第一梯队的“四大金刚”。其它有瑞士史陶比尔Staubli、德国克鲁斯CLOOS、德国百格拉、德国徕斯、德国斯图加特航空航天自动化集团（STUAA）、意太利瀚博士hanbs、意大利柯马COMAU、英国Auto Tech Robotics等。 目前国内生产机器人的企业主要有：中科院沈阳新松机器人自动化股份有限公司、芜湖埃夫特智能装备有限公司、上海新时达机器人有限公司、安川首钢机器人有限公司、哈工大海 尔机器人有限公司、南京埃斯顿机器人工程有限公司、广州数控设备有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司等。 2015年，中国机器人市场需求预计将达35000台，占全球比重16.9％，成为全球规模最大的市场。 一、机器人的系统构成 由3大部分6个子系统组成。 3大部分是：机械部分、传感部分、控制部分。 6个子系统是：驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人-机交互系统、控制系统。
激光焊接机器人焊缝跟踪方法
激光焊接机器人焊缝跟踪控制方法 陈智龙 120160033 摘要：当前激光焊接机器人在实际的工业生产中应用的越来越广泛，在汽车制造业以及其他机器制造业激光焊接机器人在生产中的作用也越来越大。如何提高焊接机器人的焊缝精度问题以及控制焊缝轨迹已成为激光焊接机器人发展的首要难题。 关键词：激光焊接机器人；焊缝轨迹；控制 0引言 激光作为焊接和切割的新手段应用于工业制造，具有很大发展潜力。在国际汽车工业领域，激光加工技术已广泛得到了应用，激光切割与焊接逐渐成为标准的汽车车身生产工艺．国内也已积极推广应用，但目前主要还是以引进成套激光加工设备为主，用于激光钎焊、激光渗透焊、激光对接焊、白车身激光三维切割和激光金属零件表面热处理[1]. 由于成本考虑，有些汽车厂家则直接进口国外激光加工的零部件．为提升我国汽车制造的技术能力，我们应依靠国内技术能力，自主创新，在更广范围和更深层次上，加快激光加工在制造业的应用发展．车身在整车制造中占有重要地位，不仅车身成本占整车的40％～50﹪，而且对汽车安全、节能、环保和快速换型有重要影响。 人口老龄化不断逼近，各制造业工厂着手进行技术改造工程设计，采用了许多工业机器人，以提高生产线的柔性程度为基础，为制造厂家提供了生产产品多样化，更新转型的可能性．以上汽大众汽车车 身生产车间为例，机器人能独立完成工件的移动搬运、输送、组装夹紧定位，可完成工件的点焊、弧焊、激光焊、打磨、滚边、涂胶等工作．有的工位上把上件、夹具、工具以机器人为中心布置，以便机器人能完成多个工序，实现多品种、不同批量的生产自动化．采用机器人使焊接生产线更具柔性化、自动化，使多种车身成品可在一条车身装焊生产线上制造，实现多车型混线生产．因此，焊接生产线必须很容易地因产品结构、外形的改变而改变，具有较高的柔性程度[2] 。 由于柔性车身焊接生产线可以适应汽车多品种生产及换型的需要，是汽车车身制造自动化的必然趋势，特别是进入上世纪90年代以后，各大汽车厂家都
Meta Vision Systems 机器人用激光焊缝 跟踪系统 技术手册 原作者：Jonathan Moore 翻译：Dr. Lin Sanbao (林三宝博士)
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目录 1.概述 (3) 1.1传感头 (3) 1.2控制系统 (3) 1.3应用 (3) 1.4典型应用 (4) 1.5焊缝类型 (4) 2.传感器 (9) 2.1激光的安全性 (9) 2.2规格 (9) 2.3MT 产品系列的规格 (11) 2.4传感器的物理规格 (12) 2.5焊缝的特征尺寸 (12) 3.控制系统 (14) 3.1MTF – Finder(MTF 定位控制系统) (14) 3.2MTR (15) 3.3MTR Integrated(集成型MTR系统) (16) 3.4MTX-HS (16) 4.软件的主要特征 (18) 4.1焊缝定义 (18) 4.2间隙测量 (18) 4.3真实路径(True Path) (18) 4.4搜索 (18) 4.5体积&高度错边测量 (19) 4.6交替式激光器 (19) 4.7示教跟踪(Teach Track) (20) 5.配置和可选项 (21) 5.1应用概述 (21) 5.2硬件和软件可选项 (22)
摘要 在化工、轻工、核能等设备中，管与管板的焊接接头不仅数量多，操作难度大，而且焊接质量要求高。目前上海某工厂管板焊接是手工操作的，生产效率低、工人劳动强度大、焊接质量不稳定。所以本文针对上述情况，设计出管板自动焊接机器人系统。本文所设计的管板自动焊接机器人，包括机械系统、视觉自动定位系统、PLC控制系统和基于触摸屏的人机交互界面。根据工件及焊接工艺要求，焊接基本参数通过触摸屏设定，采用触摸屏实现初始定位精度调试,确定视觉传感识别管孔中心并将位置信息传递给以PLC为控制核心的控制系统，引导焊接初始位置自动识别、焊接。实现了对管板焊接机器进行自动化改造，使原来人工定位，人工控制焊接进程的机械手变为由步进电机驱动，视觉定位和焊接过程自动化控制的一整套焊接设备。 关键词：管板焊接，视觉定位，触摸屏，PLC
Abstract In chemical,light industry,nuclear industry and other equipment,as for the tube-plate welding,despite the large number of welding joints and the complicated operation process, high welding quality are required.There exsits tube-plate welding based on mannual work at a factory in Shanghai,of which the production efficiency is low,the worker labor intensity is heavy,the welding quality is unstable.This paper about design of tube-plate automatic robots, includes mechanical system,visual automatic positioning system,PLC,man-machine interface system based on the touch screen.According to Requirements of the workpiece and the welding technology,welding basic parametersare is set by the touch screen,which was adopted to realize the initial positioning adjustment,determine center of the visual sensing identify pipe hole and transfer the location information to control system of PLC as the control core;guiding automatic identifications of the initial position and welding.By the implement of automation renovation for the tube-plate welding,transform the original artificial positioning,artificial control of welding process into automatic drive by step motor, visual positioning and welding equipments on the basis of a complete automatic control pocesss. Keyword:tube-plate welding,visual positioning,touch screen,PLC
工业机器人的焊接应用-焊接机器人 工业机器人在焊接领域内的应用，被称作焊接机器人，它是从事焊接工艺的工 业机器人，它主要包括机器人和专业工艺焊接装备两部分。其中，机器人由机 器人本体和控制柜（硬件及软件）组成；而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则 由焊接电源（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。 对于智能机器人，还应配有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。 1、弧焊机器人的特点 弧焊机器人多采用气体保护焊方法（MAG、MIG、TIG），通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上 作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制，而焊接电源多为模拟控制，所以 需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。 近年来，国内外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备，在这些焊接 设备内已经插入相应的接口板，所以弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。比如：上海弗劳思FRB050不锈钢自动化焊接机器人套装，是联合了北京时代科 技量身定制的数字化脉冲焊机，焊接1CM的小圆效果完美赶超四大家族品牌。随着不锈钢焊接、铝制品焊接的应用越来越广泛，国内外的焊接设备倾向于往 数字化焊机方向的发展。应该指出的是，在弧焊机器人工作周期中，电弧时间 所占的比例较大，因此在选择焊接电源时，一般应按持续率100％来确定电源 的容量。送丝机构可以装在机器人的上臂上，也可以放在机器人之外，前者焊 枪到送丝机之间的软管较短，有利于保持送丝的稳定性，而后者软管校长，当 机器人把焊枪送到某些位置，使软管处于多弯曲状态，会严重影响送丝的质量，所以送丝机的安装方式一定要考虑保证送丝稳定性的问题。 2、点焊机器人的特点 由于采用了一体化焊钳，焊接变压器装在焊钳后面，所以点焊机器人的变 压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流，而对于 容量较大的变压器，工业上已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为 600～700Hz交流，使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600～ 700Hz交流电焊接，也可以再进行二次整流，用直流电焊接，焊接参数由定时 器调节。目前，新型定时器已经微机化，因此机器人控制柜可以直接控制定时器，无需另配接口。点焊机器人的焊钳，用电伺服点焊钳，焊钳的张开和闭合
基于PLC的机器人自动控制系统设计 基于PLC的机器人工作过程是以电磁阀部件为控制对象，以气缸方式驱动的一种特殊机器人运行装置。当中，对于PLC可编程序控制器的应用则是极为广泛与深入当中。应用PLC可编程序控制器进行机器人自动控制系统设计的最主要优势在于：编程操作简单、抗干扰性能突出、运行可靠性高、使用方便简单等特点。本文主要分析的方向是基于PLC的机器人自动控制系统设计操作，进一步确定该方面的可操作性以及进一步研究的价值。 标签：PLC；机器人；自动控制系统；设计 1 引言 在现代科学技术不断发展的背景之下，工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务，就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现。基于PLC的机器人装置主要采取关节式结构，能够实现对人体手臂部分的活动动作加以模拟，在自动控制系统下的预定程序、轨迹、以及要求作用下，实现包括零部件抓取、搬运、以及装配在内的一系列动作。本文主要分析的方向是基于PLC的机器人自动控制系统设计操作，进一步确定该方面的可操作性以及进一步研究的价值。 2 目前基于PLC的机器人自动控制系统设计存在的问题 基于PLC的机器人自动控制系统是现今提出的一个机器人控制探究方向，考虑PLC的主要原因是PLC的可调整性以及可控制性较强，是采用编程、输入指令的方式控制，操作相对简单，运行复杂性较低，安全性稳定性相对较高，基于PLC编程基础下的机器人自动控制系统设计结果直接具备PLC的优势，实用性较高，操作要求较低，运行连续性以及运行可靠性高，这对于机器人自动控制系统的进一步发展较为有利，有实际的促进作用[1]。 基于PLC的机器人自动控制系统设计进展相对较为缓慢，主要原因包括技术方面的问题，PLC与机器人装置之间的衔接问题，实际情况探究问题，相关人才问题，为实际的发展机器人自动控制系统，需要对这些问题进行全面的分析，找出关键所在，技术方面的问题为机器人装置的种类较多，对于自动控制系统的要求不尽相同，对于PLC编程的调整要求较高，PLC编程操作相对简单，对于不同指令需要变化输入内容，对于自动控制系统设计类别较多而言进展的速度无法得到有效的提高；人才问题，即研究型人才、操作型人才、实验型人才以及技术型人才，人才的数量相对较为短缺，对于该方面人才的定义为需要全面的掌握了解PLC知识的全部，确定机器人自动控制系统的设计方向，对于机器人装置了解全面，对于机器人装置的相关技术以及原理有较为深入的了解分析，对于自动控制系统相关知识了解全面，同时掌握机器人自动控制系统的操作方法，对于机器人自动控制系统新技术以及新知识了解透彻，大部分工作人员没有达到以上