【工业机器人论文 4300字】范文118
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工业机器人论文
在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义，自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来，机器人所涵盖的内容越来越丰富，机器人的定义也不断充实和创新。
在此，我仅根据自己的所学及课本给出的定义概述一下有关机器人的定义。机器人（Robot）是1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》的剧本中，塑造的一个具有人的外表、特征和功能，愿意为人服务的机器奴仆“Robota”一词衍生出来的。根据这个定义，我们可以这样说：机器人是一个在三维空间中具有多自由度的，并能实现诸多拟人动作和功能的机器；而工业机器人（IndustrialRobot）则是在工业生产上应用的机器人。
而美国机器人工业协会（U.S.RIA）提出的工业机器人定义为机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手(manipulator)或者通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置”。日本机器人协会(JIRA)的定义则是：工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端执行器(endeffector)的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器”。可见美国机器人协会和日本机器人协会给出了相类似的定义。国际标准化组织(ISO)的定义：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务”。而我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。
在我国，在工业领域内应用的机器人我们称为工业机器人。通常人们对工业机器人的定义是：工业机器人是一种能模拟人的手、臂的部分动作,按照预定的程序、轨迹及其它要求,实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。
工业机器人的最显著的特点简单概述为可编程、拟人化、通用性、机电一体化。
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。
工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。
工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。
清洁机器人的涵盖范围广泛，依照IFRWorldRobotic的分类，可分为产业型与家用型两大类，在产业型方面例如地板清洁（吸尘与洗地）、风管空调系统清洁、除草、大楼窗户清洗、水箱清洁等。目前为止应用最成功的仍属地板清洁型机器人，包括机场、大卖场、工厂、饭店大厅等大范围面积的场所，原因在于地板属于2-D几何平面，技术相对较为单纯。而家用型的地板清洁机器人（吸尘器）在近年来则快速窜起，成为市场主流产品，根据IFRWorldRobotics2005的统计数据显示，服务型机器人中，清洁机器人仍是主要应用。其中家用清洁机器人更占整体服务型机器人的95%以上，其中2005-2008年更可高达447万台。
家用型清洁机器人受到热烈欢迎的主要原因在于已开发与开发中国家多以双薪家庭为主，并逐渐走向少子化与高龄化的趋势，在家庭人口结构变少的情况下，清洁工作的替代便成为新兴市场发展的重要需求，遂使的清洁机器人成为各国争相投入的技术研发重点。
随着自动化技术与人工智能的快速发展，机器人在人类的环境中扮演越来越重要的脚色。传统上机器人的应用层面多集中于工业化的生产系统与制造流程上，专门应付长时间作业、大量重复性动作、系统复杂且需要精密控制、高危险性等工作上。而近年来的演进则渐渐朝向服务型机器人的方向快速蓬勃发展。那么在我们身边有什么样的机器人呢？
生活中常见的工业机器人有如下几种：
点焊机器人，这主要是针对汽车生产线，提高生产效率，提高汽车焊接的质量，降低工人的劳动强度的一种机器人。它的特点是通过机器人对两个钢板进行点焊的时候，需要承载一个很大的焊钳，一般在几十公斤以上，那么它的速度要求在每秒钟一米五到两米这样的高速运动，所以它一般来说有五到六个自由度，负载三十到一百二十公斤，工作的空间很大，大概有两米，这样一个球形的工作空间，运动速度也很高，那么自由度的概念，就是说，是相对独立运动的部件的个数，就相当于我们人体，腰是一个回转的自由度，我们大臂可以抬起来，小臂可以弯曲，那么这就三个自由度，同时腕部还有一个调整姿态来使用的三个自由度，所以一般的机器人有六个自由度，就能把空间的三个位置，三个姿态，机器人完全实现，当然也有小于六个自由度的，也有多于六个自由度的机器人，只是在不同的需要场合来配置。
弧焊机器人也是工业机器人中一个最重要的方面，像我们汽车的后桥，进行焊接的时候，它连续焊接，所以它的特点是连续轨迹控制，所以它要求的轨迹精度要求非常高，一般来说也是五到六个自由度，由于它焊枪比较小，所以在五到十公斤就可以了，这个方面是在国际和国内应用非常大的一类机器人，在另一方面像搬运和铆接，这些工作场合下，像搬运，主要是要求机器人有很高的速度，承载能力很多、很强，像日本的大库机器人，它可以承载三百公斤，抓取、来进行搬运和码垛。
医疗机器人，是近五年来发展比较迅速的一个新的应用领域，那么这个也可以看到几个方面，包括人是一个非常珍贵的生物，那么包括人的眼球、神经、血管都很精细，那么如果人手术的时候，医生来手术，一个是疲劳，另一个人手操作的精度还是有限的，那么这是在德国，一些大学里面，面向人的脊椎，如腰间盘突出这种病，进行识别以后，能够自动地用机器人来辅助进行定位，进行操作和手术。还有一类叫康复机器人，康复机器人像比方说，现在发病量比较大的是偏瘫和半身不遂这种病患，当他恢复治疗完以后，需要对他的肢体进行锻炼和恢复，那么如果医生是有限的，不可能一个医生，天天给一个病人进行按摩或牵引这样的工作，那么家庭的人员都上班，没有时间照顾，那么用一个机器人，可以对他的手进行牵动，天天强迫他进行锻炼，使人的肌肉的恢复达到最好，更为精细的工作像很多大学和一些医院在开发像人的脑手术，这个是很危险的事情，但是，已经得到了很好的例证，包括北航开发出了对人脑的定位和钻孔这样的工作，还包括像美国已经有一千多例机器人对人眼球进行手术，这样的机器人，还包括通过遥控操作的办法，实现对人的胃肠这种手术，大家在电视里边看到，一个机械手，大概有手指这样粗细的一个机械手，通过插入腹脏以后，人在屏幕上操作这个机器手，同时对它用激光的方法对病灶进行激光的治疗，这样的话，人就不用很大幅度地破坏人的身体，这实际对人的一种解放，是非常好一种机器人，医疗机器人它也很复杂，一方面它完全自动去完成各种工作，是有困难的，一般来说都是人来参与，这是美国开发的一个林白手术这样一个例子，人通过在屏幕上，通过一个遥控操作手来控制另一个机械手，实现通过对人的腹腔进行手术，前几年我们国家展览会上，美国已经成功的实现了对人的心脏瓣膜的手术和搭桥手术，这已经在机器人领域中，引起了很大的轰动，还包括，AESOP的这种外科手术机器人，它实际上通过一些仪器能够对人的一些病变进行检查，通过一个机械手就能够实现对人的某些部位进行手术，还包括遥操作机械手，以及多个医生可以在机器人共同参与下进行手术，包括机器人给大夫医生拿钳子、镊子或刀子来代替护士的工作，同时把照明能够自动的给医生的动作联系起来，医生的手到哪儿，照明就去哪儿，这样非常好的，一个医生的助手。
由此可见，工业机器人是人类的得力助手，随着社会的发展，大量的工业机器人把人们从繁重的体力和危险的环境中解放出来，使人们有更好的岗位去工作，去创造更好的精神财富和文化财富，机器人来做这些危险环境的工作，展望21世纪工业机器人将是一个与20世纪计算机的普及一样，会深入地应用到各个领域，有人说在21世纪的前20年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期，也是智能机器人发展的一个关键时期，目前国际上很多国家，也对机器人对人类社会的影响的估计提出了新的认识，同时，我们也可以看到机器人技术，涉及到多个学科，机械、电工、自动控制、计算机测量、人工智能、传感技术等等，它是一个国家高技术实力的一个重要标准。所以，作为当代大学生，作为一名机械专业的学生，我们的使命任重而道远。
12345第二篇：工业机器人论文13600字
工业机器人技术论文
题目：机器人新技术及应用
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机器人新技术及应用一、机器人产生的背景
机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。
另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。
二、机器人的应用领域
研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动，以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业，因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。随着机器人技术的不断发展，工业领域的焊接、喷漆、搬运、装配、铸造等场合，己经开始大量使用机器人。另外在军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业甚到服务娱乐行业，也都开始使用机器人。
从机器人的用途来分，可以分为两大类：军用机器人和民用机器人。
军用机器人主要用于军事上代替或辅助军队进行作战、侦察、探险等工作。根据不同的作战空间可分为地面军用机器人、空中军用机器人(即无人飞行机)、水下军用机器人和空间军用机器人等。军用机器人的控制方式一般有自主操控式、半自主操控式、遥控式等多种方式
在民用机器人中，各种生产制造领域中的工业机器人在数量上占绝对多数，成为机器人家族中的主力军；其它各种种类的机器人也开始在不同的领域得到研究开发和应用。总体看来，若按用途分，民用机器人可以分为以下几个主要类别：
1、工业机器人
制造工业部门应用机器人的主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。机器人无论是否与其它机器一起运用，与传统的机器相比，它具有两个主要优点：
1．生产过程的几乎完全自动化。
2．生产设备的高度适应能力。
2、服务机器人
在一些科幻影片、电视片或影碟中，多少具有外形的机器人常被用来协助或代替人去执行人不乐意做或危险和困难的任务。今天在现实生活中能够看到的最接近于人类的机器人可能要算家用机器人了。家用机器人能够清扫地板而不碰到家具。不过它的价格目前还较高，影响到它的推广应用。随着家用机器人造价的大幅度降低，它将获得日益广泛的应用。
三、技术概述工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
四、机器人新应用飞行机器人
对大多数人来说，飞行类动物在空中结伴飞行并呈现出整齐划一队列的情景早已司空见惯。但您是否曾想过有一天人类设计的产品也能做到这一点？
美国伊利诺伊大学香槟分校和美国宇航局喷气推进实验室的科学家们研发了一款“飞行机器人”，通过提前输入的运算法则，在空中盘旋的几个飞行器人会自动组成队列，彼此呼应。每当研究人员增加或减少飞行机器人的数量，这些在空中的小精灵还会根据实际情况变更队列的形态。它们就像一支训练有素的团队，彼此配合、相互照应。
据报道称，这些机器人将在未来主要负责搜索和营救预定目标。在特殊情况下，也可用来监视周围物体的一举一动。据悉，这一原理还将被运用到无人驾驶飞机的生产和应用中。
来源：腾讯网
家庭服务机器人亲宝面世
科沃斯家庭服务机器人—亲宝
2012年8月28日，科沃斯在广州发布全球首款具备完全自主知识产权的家庭服务机器人—亲宝。该产品融合了自动化控制、网络互联、物联网等技术，用户可通过手机应用程序，借助3G及wifi网络操控机器人，从而真正实现不管何时何地，始终保持和家里的互动。集远程互动、智能外设管理、娱乐教育功能为一身的亲宝，有望成为信息时代人们与家庭新的纽带。
科沃斯“爱在亲宝、家在掌心”新品发布会现场，机器人亲宝姗姗走到舞台中央，与现场观众打起了招呼。与以往科沃斯发布的机器人相比，亲宝更具“人形”，体型憨态可掬，灵活的小脑袋上的长着一只“小眼睛“（摄像头），用户可以通过手机操控机器人，实现与家里实时的视频语音互动；通过智能外设管理，用户可远程操控家用电器，同时烟尘报警系统为居家安全增添了一份保障，亲宝独有的人体感应外设确保家中客人来访时第一时间短信通知主人；同时，亲宝可根据客户需求，从互联网抓取相关信息，推送播放新闻、天气、音乐、戏曲等信息，对于不能熟练操作电子设备的老人和小孩来讲，将是一个很不错的娱乐教育工具。
科沃斯是国际电工联合会（IEC）机器人标准委员会成员单位，国家标准委任命的家庭服务机器人标准化工作组组长单位，也是目前世界上唯一一家专注于家庭服务机器人研发和市场化推广的公司。目前，科沃斯已逐步建立起了地面清洁机器人地宝、空气净化机器人沁宝、擦窗机器人窗宝以及亲宝在内的丰富的机器人产品线。科沃斯机器人现已在德国、法国、西班牙、瑞士等30多个国家和地区销售。
发布会现场，科沃斯也发布了新一代擦窗机器人窗宝7系，这是该公司根据消费者近一年的市场反馈，在原有窗宝5系基础上的创新和突破。
来源：新华网
2012年2月22日，日本科学技术振兴机构(JST)小眷一弘研究员一行三人，前往第三军医大学重庆新桥医院探访由该院骨科与中科院沈阳自动化研究所共同研发的微创手术机器人。通过深入了解后，日本专家向该院科研人员提出开展战略性国际合作的意向。
在参访行程中，新桥医院骨科主任周跃教授向小眷一弘、嶋田一义和米山春子三人介绍了目前国际上手术机器人在临床应用的相关情况，以及手术机器人在国内部分医院投入临床使用以来的最新情况。周跃教授还特别介绍了由他们牵头研发的、具有完全自主知识产权的脊柱微创手术机器人在新桥医院投入前期临床试验以来的相关情况，以及应用前景。
到访的日本专家在聆听完介绍后，就目前手术机器人的运用研究的相关问题进行了详细了解，并前往新桥医院骨科试验室实地参观了手术机器人。
双方通过深入的沟通了解后，日本专家对我国自主研发的微创手术机器人项目产生了浓厚的兴趣，并主动提出开展战略性国际合作的意向，表示将发挥双方各自的技术优势，进一步推进微创技术手术机器人的研发，促进科技成果的转化，造福更多的患者。
2010年7月，由第三军医大学新桥医院与中科院沈阳自动化研究所联合研发的、具有完全自主知识产权的脊柱微创手术机器人在新桥医院投入前期临床试验。该新闻还上榜当年《科技日报》社评选的国内十大科技新闻，引起国内外相关机构和专家的高度关注。
周跃教授介绍，在下一步的工作中，他们将对该手术机器人进行数字化和智能化的深入研发，在第一代基础上为他装上能满足全方位脊柱微创手术需要的智能“大脑”，使其能够实现手术的自主操作，并在不久的将来运用到临床手术中。
来源：中国新闻网
参考文献
【1】智能化焊接机器人技术——机械工业出版社出版基金资助项目陈善本、林涛等编著机械工业出版社出版
【2】机器人技术及其应用——高等学校机械电子工程规划教材华南理工大学谢存禧张铁主编机械工业出版社出版
【3】机器人探索——工程实践指南（国外计算机科学教材系列）【美】FredG.Martin著刘荣等译宗光华审校电子工业出版社
【4】机器人学:控制、传感技术、视觉、智能/(美)付京逊,R.C.冈萨雷斯,C.S.G.李著中国科学技术出版社1989年
【5】机器人技术导论/(法)科依费特,F.,奇罗兹,M.著国防科技大学出版社1991年
【6】机器人概论/()霍兰(Holland,J.M.)著新世界出版社1985年
【7】顾震宇．全球工业机器人产业现状与趋势Ⅱ．机电一体化．2006年
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课题名称：足球机器人的芯片及应用
班级：
学生姓名：
学号：
指导老师：
TMS320F2812在足球机器人的芯片及应用2
1．1．TMS320f2812芯片介绍2
2．1．车体控制电路的性能要求3
2．2．通讯4
2．3．击球机构和挑球机构的控制4
2．4．带球电机的控制5
2．5．驱动电机的控制5
2．6．自检手段6
3．0．总程序流程6
TMS320F2812在足球机器人的芯片及应用摘要：介绍了ROBOCUP小型组足球机器人的芯片，及其底层控制系统的性能要求，详细阐述了TMS320F2812作为主控芯片在足球机器人底层控制中的地位及其在通讯、电机控制、带球和击挑球控制等方面的具体应用。
机器人足球竞赛本质上是决策和车体性能的竞赛。由于小型组机器人足球比赛涉及到实际机器人的设计和控制，所以车体性能在其中占据着尤为重要的地位。而其底层控制的好坏又决定着车体机械性能是否能够得到充分发挥。显而易见，作为底层控制“大脑”的主控芯片在其中起着至关重要的作用。近年来，随着比赛对机器人各项性能指标要求的逐年提高以及机器人结构复杂性的逐步增加，主控芯片的负担越来越重，大多数机器人足球队伍都在不断地提高主控芯片的档次以适应越来越激烈的国际竞争。本文将把TMS320F2812芯片具体应用到足球机器人上。本图1显示了TMS320F2812主控芯片
1．1．TMS320f2812芯片介绍TMS320f2812是IT公司应用于电机的数字化控制和三相逆变器的32位定点芯片，同时具有处理性能更强，外设集成度更高，程序存储器更大以及a/d转换速度更快等特点，是240x系列的升级产品。tms320f2812提供了强大的计算能力，最高运行速度可达150mips。
tms320f2812包含了多种芯片，可提供不同容量存储器和不同外设，以满足各种应用的要求和性价比。tms320f2812采用哈佛总线结构，具有密码保护机制，可进行双16×16乘加和32×32乘加操作，因而可兼顾控制和快速运算的双重功能。各项性能指标都有了显著的提高；该芯片资源非常丰富，可大大简化外围电路设计。
（1）高主频，即150MHz的主频。
（2）低功耗，1.8V和3.3V供电。
（3）128K内部FLASH，18K内部SARAM，可外扩1M存储器。存储器是统一编址的，其寻址空间达4M。
（4）中断资源丰富，可支持45个外设级中断和3个外部中断。提取中断向量和保存现场只需9个时钟周期，响应迅速。
（5）拥有双事件管理器EVA和EVB，控制更加灵活。
（6）拥有两个SCI口和一个SPI口，增加了数据缓存功能；传输频率可达MHz量级。此外串行通讯模块，能足够多种通讯的需要。
（7）16个通道的12位A/D接口可灵活设置采样方式。
（8）可使用多达56个可编程且可复用的I/O口。
（9）拥有三个系统级定时器和两个属于事件管理器的定时器。
2．1．车体控制电路的性能要求基于前两层机器人足球队的经验和当今国际强队的现状，新一代机器人在结构上进行了很大改进，主要表现在以下几点：四个单排万向轮、击球机构、挑球机构以及带球机构。
以上改进使得新车体在结构上有了速度快、可控性好和功能全等特点。为了充分发押车体的性能，同时达到高速运动时较高的控制精度，对车体的控制电路，尤其是对在底层控制中起“大脑”作用的主控芯片提出了相应的要求，主要有以下几点：
（1）保证了与上位机通讯的可靠性和及时性。
（2）击球和挑球的可控性。使用升压电路增加击挑球的力度；为了达到传球和控制挑球落点的效果，要求对放电时间可控，初步预计应精确到0.1ms。
（3）带球电机的可控性。借以增加带球的稳定性，适应不同的实际情况。
（4）保证车体高速运动下的可控性，这一点是最重要的。由于采用了新的机械和动力结构，车体最高实际速度超过3m/s，有可能出现打滑情况，所以上层控制大约为每120ms进行一次校正。为了保证精度，必须在底层对车体进行实时校正，所以在硬件上使用码盘和加速度传感器作为反馈元件，在软件上使用神经网络确定系统参数，这样对主控芯片的运算能力就提出了较高的要求。如图2
2．2．通讯为了满足高速通信和可靠性要求，无线通讯模块采用准蓝牙无线通讯模块nRF2401，并为通讯模块单独配上一个TMS320LF2407处理器。通过设置SCICTL2将TMS320F2812的SCI通讯设置为中断方式，并通过设置SCIRXBUF和SCITXBUF，开启TMS320F2812的SCI数据缓冲区。TMS320F2812中SCI所带的16字节FIFO能有效地减少中断次数，提高通讯速度和接收与发送数据的可靠性，不会象以前那样在数据量较大的情况下轻易出现数据丢失的现象。有效地保证了与上位机通讯的可靠性。在实际测试当中发现，由于通讯硬件的缘故，通讯存在死区的现象仍然不能完全解决。但考虑到上位机决策程序为每20ms发送一次新命令，通过对命令间隔的计时，底层程序就能检测出是否存在通讯异常。如果存在，则底层决策系统代替上层决策系统发送随机游走及转动命令，使机器人的达能正常通讯的区域。
2．3．击球机构和挑球机构的控制将加在击球机构和挑球机构的电压升到90V，可保证击挑球的力度，实测击出球的初速度达4m/s以上，而挑球距离则达2m以上。控制击球和挑球放电时间可以调节击球和挑球力度，使之能完成不同距离的传球、击球和可控落点的挑球。为此，采用一个定时器控制放电时间，这样可以轻松地将放电时间精度控制在0.1ms以内，且每次击球和挑球都有较好的重复性。如图3
为了防止同时使用击球机构和挑球机构造成机械损坏，在底层软件程序使用一个互斥信号量的同时还增加了一个互锁电路，并在底层控制程序中对放电频率进行限制，以保证电路和机构。需要指出的是，击球机构和挑球机构的使用还应受到球检测情况的限制。如果球没有紧挨着机器人，那么击球和挑球动作就没法达到应有的效果，甚至只是无谓地出击，白白损失进攻机会。因此，仅当确定紧挨着机器人时才允许打开放电电路，否则需等待机会。
2．4．带球电机的控制根据试验结果，要在不同情况达到最好的带球效果，并不需要对带球电机进行精确控制，所以带球电机没有带码盘且只允许向一个方向旋转。为了实时监测是否带稳球，设计了一个红外检测电路，如图4所示。该电路的输出仅需一个I/O口就能完成检测。底层控制系统对其进行定时检测，并经过软件滤波就可以确定球是否被机器人带住。
2．5．驱动电机的控制新型的单排万向轮相对于双排万向轮来说减少了体积，并提供了较好的可控性和较大的摩擦力。但在实际试验中发现，在高加速度情况下轮子依然会出现比较严重的打滑现象。另外，四轮设计虽然增加了动力性能，但同时也存在着四轮着地不均匀、受力不平衡的现象。如此，码盘已不足以提供足够的反馈信息，控制的复杂度也因此而大大增加了，传统的PID已不足以解决所面临的问题，仅仅依靠上层的视觉反馈则延时过大，无法达到所要求的高速运动下的控制精度。为此，增加了一个二维加速度传感器，用DSP的捕获功能采集加速度传感器反馈信息，并经过适当的软件滤波将当前加速度反馈给控制主程序，用以改善底层的运动控制。再加上上层的视觉反馈和决策层的整体PID调整，双闭环的PID控制使车体在高速运动情况下的控制精度有了很大提高。运动控制框图如图5所示。
由于带球机构和四个轮子都是由电机通过减速箱直接驱动的，因此很容易出现因堵转而烧毁电机的情况。为了保护电机，除了在机械上尽可能做好保护以外，在底层决策上也对此作了监测。当发现电机转速和期望值相差过大，且在一段时间（如300ms）后仍然没有任何改变，则认为该电机正处于诸转状态并关闭一段时间以保护电机。
2．6．自检手段为了在尽可能短的时间里掌握车体状况，增加一个四段拨码开关和一个七段LED，通过不同拨码组合可以运行不同的自检程序，并实时地将结果通过七段LED显示出来。
虽然在底层控制中采用TMS320LF2407A并使用传统的PID控制也基本够用，但根据车体力学特性所建立起来的控制模型和实际情况并不完全相符，基于此模型所作的控制也因此并没有完全达到初始设想的控制精度，选用此芯片的足球机器人与国际强队相比也还有一定的差距。为此，在底层控制上尝试使用神经网络等控制方法，这样必须留有足够的计算能力余量。TMS320F2812高达150MHz的主频可以比较好地满足对计算能力的要求。
为了存储每次神经网络试验所得到的参数，使用TMS320F2812的SPI口，并外扩一个串行FLASH，如图6所示。
同时，为了改善控制中对角速度反馈不足的情况，还预留了角速度传感器的电路接口，为进一步提高控制精度作准备。
3．0．总程序流程基于TMS320F2812的底层控制程序基本上是在定时中断下完成的，图7中给出了定时中断流程的基本框图。
由图可看出主程序分支颇多，为保证精度，要求滤波和控制计算频繁，选用TMS320F2812就是为了保证控制的实时性。实测表明，在TMS320F2812中的实际程序约1.6ms一个循环，符合预期目标，且为更为精确和复杂的控制预留了相应的性能余量。
总结：本文介绍了TMS320F2812在新一代足球机器人上的应用，涉及了通讯、挑球控制、传感器的使用和滤波以及驱动和控制。充分用到了TMS320F2812片上的丰富资源。从以上的应用可以看到，TMS320F2812在电机控制领域的优势，并进一步扩充了各种片上资源，主频也有充了各种片上资源，该系统有响应速度快，低转速运行和抗干扰能力强，使之应用领域更为广阔，使其能够满足更为复杂的实时性要求和更为复杂的控制要求，必将在测控领域有着广阔的应用前景。
参考文献
1:TMS320f2812百度系统原理图
2:丁学文.电力拖动运动控制系统.北京:机械工业出版社,2007
3:万山明.tms320f2812xdsp原理及应用实例.
4:西安电子科技大学出版社,2003
1234第二篇：焊接机器人的发展论文17500字
毕业设计论文
毕业设计题目：焊接机器人的发展和应用
焊接机器人的发展和应用
摘要：中国装焊生产线机械化自动化技术发展应用经历了仿制、自行研制和稳步发展三个阶段。焊接结构制造行业的大中型骨干企业焊接专机将得到普遍应用，焊接生产过程机械化与自动化程度将提高10～20个百分点，焊接机械化与自动化程度将达到40～50%，为了发展焊接现代自动化技术，中国在“九五”计划中已将围绕计算机技术的CIMS技术、CAD/CAM、CAPP、CAPM等技术列为重点推广项目。预计焊接生产在以计算机为基础的先进制造技术的带动下，将有一个很大的变化，焊接自动化也将以崭新面貌展现在人们面前。在汽车、船舶、锅炉、工程机械等制造行业重点推广采用焊接机器人、焊接中心、焊接柔性制造系统300～400套，采用计算机辅助设计与制造及检查技术。骨干企业的焊接现代自动化技术将达到国际90年代初先进水平。当然，中国是发展中国家，科学技术水平和工业生产相对来说比较落后，焊接自动化水平只能逐渐提高，手工操作在近期内仍将占主导地位。本文从自动化焊接设备技术、焊接自动控制技术、焊接生产线机械化与自动化技术等方面，对建国50多年来中国焊接生产机械化、自动化技术发展的历程进行了回顾，并对中国焊接生产机械化与自动化技术今后的发展进行了展望。
关键词：中国,焊接,机械化,自动化,发展
theresearchonthetechnologicaldesignofChinesejointingandassemblingproductionline
Abstract：ThedevelopmentofweldingmechanizationandautomationinChinahasexperiencedthreestepsofimitation,independentresearchandmanufacturingandsmoothdevelopment.ThisarticlemakesareviewontheachievementsofweldingmechanizationandautomationChinahasmadeinthepast50yearsintermsofweldingautomationdevice,weldingautomaticcontroltechnology,mechanizationandautomationtechnologyofweldingproductionline.ItalsodescribestheprospectsofthefuturedevelopmentofweldingmechanizationandautomationinChina.
Keywords：China;welding;mechanization;automation;development
目录
引言5
1自动焊接设备技术的发展6
2焊接自动控制技术的状况研究10
3焊接机器人技术研究16
3．1焊接机器人20
3．1．1焊接机器人的组成21
3．1．2焊接用机器人的主要结构形式及性能22
3．1．3点焊机器人的特点24
3.1.4弧焊机器人的特点27
3．2焊接机器人的应用29
（1）焊接机器人工作站（单元）30
（2）焊接机器人生产线31
4我国焊接机器人技术33
5焊接机器人的最新应用技术36
5．1TCP(toolcenterpoint工具中心点)自动校零技术36
5．2双丝焊接技术37
5．3激光/电弧复合焊接技术38
6结论39
参考文献40
引言
装焊生产线包括焊接生产机械化与自动化，所包括的内容很多，可以指焊接生产过程焊接工序本身的自动控制机械化与自动化，也可以指焊接生产包括备料、运输、组装、清理、检验、精整等焊接辅助工序在内的全过程综合自动控制机械化与自动化。不同的焊接类型其机械化与自动化技术内容也不尽相同。
1自动焊接设备技术的发展
发展焊接生产机械自动化技术，首先是从发展自动焊接设备开始的。50年代初，中国首先引进、后仿制了熔化焊的自动或半自动焊机。1955年，上海电焊机厂和上海电器科学研究所电焊设备研究室(今为成都电焊机研究所)仿制成功自动和半自动埋弧焊机。到“一.五”计划末期，中国已能仿制生产自动焊机、半自动焊机，还发展了焊丝自动送给和焊枪自动行走的自动化技术。至“二五”计划期间，中国的一些主要大中型厂矿企业在焊接生产中已较普遍地应用自动焊机和半自动焊机技术［1］。在大型锅炉厂中自动焊的工作量约占40%，14300t远洋货轮上自动焊和半自动焊约占全部焊接工作量的60%以上，壁厚205mm的高压容器、3150t水压机压力缸、和平号机车锅炉及350t桥式吊车等也全都是采用自动焊完成的。
60年代中期至70年代中期，中国坚持自力更生的方针，独立研究发展自动化焊接设备，其中以半自动CO2气体保护焊技术发展较快。中国的一些研究单位、高等院校和厂矿企业等自1958年研制成功半自动CO2气体保护焊机后，到60年代中期在焊接结构件生产实践中已得到广泛应用，如用于锅驼机筒身、炼钢炉壳等的焊接生产。在堆焊、电渣焊、对焊、缝焊、真空电子束焊等方面，也都发展了自动焊机。
1978年中国实行改革开放后，焊接生产机械化与自动化技术研究开发进入了新的发展时期，走自主发展和引进技术相结合的发展道路。80年代至90年代初，中国从国外引进了一批先进或较先进的自动焊接设备和技术，如自动或半自动埋弧焊机、半自动CO2气体保护焊机、多头自动点焊机、窄间隙埋弧自动焊机等装置。通过消化、吸收与自行开发，中国的一些电焊机厂已能自制或与国外合作生产新型自动焊机，并开发出自动化水平较高的电焊机。在北京—埃森焊接展览会上，中国展出的自动化焊接设备、辅机具与工业发达国家的展品差距已明显缩小。例如，哈尔滨焊接研究所研制了具有形变功能带机上淬火装置及自动去飞边装置的混合式摩擦焊机，配以自动上下料装置、无损检测装置等，可用在不同产品的生产线上；沈阳电焊机厂为一汽、二汽等企业提供了15种成套多头自动点焊机，其中单机最大容量达14×100kVA，一次可焊(1.0+1.2)104个点，工序自动化比较先进。同期国内还研制出新型半自动CO2气体保护焊机、LH-300型及LG-400-1自动等离子弧焊机、自动高速或多丝窄间隙埋弧焊机、NBA1-500型半自动氩弧焊机等。到1995年，中国生产的自动和半自动焊机已占焊机总量的5.7%［2］，为发展焊接生产机械化自动化提供了坚实的基础。
特别值得提到的是，50年代末至60年代，中国开始发展专用焊接自动机，例如开发了同时装焊双面连续式间断焊缝的T形梁装焊自动机，4个焊头同时对箱形梁的4条焊缝施焊的4级CO2气体保护自动焊机等。60年代末期，哈尔滨锅炉厂等单位开发成功的摩擦焊、一次穿透等离子弧焊和自动填丝TIG焊机，应用于直管接长。武汉锅炉厂、东方锅炉厂从德国BABCOCK公司引进了一次焊成壁厚为6mm的RRS76型直管接长TIG专用焊机。以后又发展了大量的专用焊接自动机，广泛应用在石油、化工、工程机械、摩托车、汽车、建筑等部门的焊接结构件生产中。
中国在“七五”至“八五”计划期间，专用成套焊接设备发展较快。如电站锅炉压力容器部件的焊接，锅炉组成部件流水作业焊接生产线，包括工件下料、焊接、焊后清理、校正和焊后检查等工序。针对锅炉部件生产线的需要，经过不懈的努力，开发了十余种机械化和自动化程度比较高的系列专用成套焊接设备，基本上满足了国内生产的需要，改变了依赖进口的被动局面，加速了我国锅炉压力容器行业实现焊接过程机械化和自动化的进程。例如：(1)锅炉集箱焊接。1986年，武汉锅炉厂从德国BABCOCK公司引进了集箱管座TIG/SAW专用自动焊接装置，国内北京精艺焊接技术联合公司开发了类似德国BABCOCK公司集箱管座TIG/SAW专用自动焊接装置，应用在四川锅炉厂；(2)锅炉蛇形管焊接。“七五”计划期间，各锅炉厂从瑞典、美国等国家引进了各种管子全位置自动焊接设备，对固定位置管子实现机械化全位置焊接。同期，北京精艺焊接技术联合公司等单位研制成功锅炉蛇形管全位置TIG自动焊接设备，为适应不同管径规格，配备了系列焊接机头，并成功地运用于生产；(3)直管接长焊接。80年代末期，哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂等先后从日本KKK公司、瑞典ESAB公司、加拿大CE公司引进了相应的MIG/MAG、MIG/MAG/TIG、TIG热丝直管接长专用焊机，采用可编程控制器，对工件送进、对中定位、夹紧、焊枪到位、焊接、摆动、每层自动提升、停焊焊枪推出、管子松开、管子送出等焊接程序实现程序控制，各项焊接规范参数可以事先预置。北京精艺焊接技术联合公司、北京特种工艺研究所和成都电焊机研究所等单位也研制成功TIG加填丝、MIG/MAG/TIG和TIG热丝直管接长焊接设备，并应用于生产实际；(4)膜式水冷壁焊接。“七五”计划期间，上海锅炉厂、武汉锅炉厂等从德国引进了KOMESMA800型、1600型、P3200型膜式水冷壁专用成套焊接设备，哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂相继从日本三菱重工引进了膜式水冷壁管双面MAG专用成套焊接设备。90年代初，北京精艺焊接技术联合公司等单位自行开发成功适于管屏焊接的多头埋弧自动焊接设备和多头MAG自动焊专用系列焊接设备，至此，结束了我国膜式水冷壁专用焊机依赖进口的被动局面。现国内已有十多家工业锅炉厂使用国产膜式水冷壁专用焊接设备。
2焊接自动控制技术的状况研究
焊接自动控制是焊接生产机械化自动化的关键，50年来中国在焊接自动控制方面有了长足发展，技术水平不断提高，并取得了许多应用成果。
在焊接过程的焊道(缝)自动控制方面，50～60年代发展了有轨道小车自动焊机。70年代后期发展了无轨道小车自动焊机，并取得了专利。在焊缝跟踪方面，由于发展了各种类型的传感器技术，控制坐标已从单坐标和双坐标发展到了多坐标。50～60年代多采用接触跟踪，西安交通大学和三桥机车车辆厂是中国从事接触跟踪和电磁跟踪研究较早的单位之一。60～70年代后期发展了电磁跟踪、光电跟踪、电弧跟踪、激光跟踪等非接触跟踪技术，例如，华中理工大学与湖北造船厂合作研制成功全位置电磁跟踪气体保护焊机，跟踪精度达±1mm；华南理工大学与广州造船厂共同研制的电磁立焊缝自动跟踪焊机，用在万吨轮的焊接上；天水电气传动研究所和上海造船工艺研究所合作，研制的光电跟踪装置用于螺旋管焊接和船舶的焊接生产中；哈尔滨焊接研究所与辽阳钢厂合作研制的激光跟踪装置用于螺旋管焊接自动生产线，等等。80年代后期，微机跟踪和电视跟踪技术得到迅速发展，从而为传统焊接自动化向现代焊接自动化发展奠定了基础。
我国研制成功各种新型传感技术和视觉传感器后，焊接自适应控制技术又有了较大发展。“五五”计划期间，冶金部建筑科学研究院研制成功电偶插入法(或红外法)，对熔池温度进行自适应控制。上海交通大学用光敏晶体管作熔透传感器，利用等离子焊接熔池背面高温辐射场或小孔效应的等离子焰流的变化来控制焊接速度，实现了等离子焊接过程中熔透度的自适应控制。70年代末［3］，清华大学潘际銮院士对电弧传感器跟踪焊缝做了大量研究，80年代末，潘院士在电弧传感器结构及控制方面又有新研究，研制出一种空心马达式高速旋转扫描电弧传感器，并成功地对一种无道轨的自动小车进行跟踪控制，获得了专利。清华大学研究的CCD图象处理传感器对焊缝背面横向温度的实时检测及图象处理在窄间隙MIG/MAG焊在线检测中的应用，做到适时焊接质量(熔透)控制。北京航空航天大学研究的CCD图象处理传感器在螺旋缝间隙调整中的应用，能较精确地检测焊缝间隙大小。
现代焊接生产自适应控制离不开计算机应用技术。70年代末，中国开始发展焊接生产中微型计算机的应用技术，采用可编程序控制器和微处理机控制全位置自动焊和弧焊机器人电源，自动焊接过程的程序控制等，到80年代已取得实际应用成果。例如，上海交通大学研制的CMC-80型微处理机应用在超薄板焊接过程的控制系统中，实现了点位控制、熔透度适应控制、电流波形调节与恒流控制，并能显示出班产量及废品率等功能。黎明发动机制造公司研制的微处理机控制点焊质量技术，具有产生分流时能自动补偿、能探测电极端面磨损，并可将飞溅抑制在最小限度。北京工业大学研制成功利用光导纤维的红外成象电视监控及采用TP-801型微型计算机监控的TIG焊缝熔宽自适应控制技术。水电部电力建设研究所研制成功的微处理机应用在小径管脉冲TIG自动焊的控制系统中，实现了焊接顺序自动控制、工位自动转换及获得多种电流波形。研制的微处理机应用在多点焊的控制系统中，成功地解决了处于恶劣环境中的多点焊机的动作程序及自动焊接程序的控制，并可进行多点焊机的群控，从而提高了焊接生产自动化水平。北京航空工艺研究所将微处理机应用于电子束焊机上，实现了对程序中的时间、焊接规范、电子束偏转等的自动控制。此外，703所研制成功微处理机控制6轴TIG焊系统，哈尔滨工业大学研制成功单片机控制高精度激光跟踪系统，西北工业大学研制成功微处理机控制熔化极脉冲窄间隙焊缝自动跟踪系统等，都获得了较好的自动控制效果。计算机图象法控制技术也在80年代研究成功，如水电部电力建设研究所研制成功DL-64固态图象传感器进行焊缝跟踪的装置。80年代还发展了微型计算机图象处理焊缝对中技术和微型计算机模式识别自动检测焊缝缺陷技术，开发了计算机辅助设计CAD系统，并都已取得实际应用成果。
焊接用机械手中国也于70年代末研制成功。上海电焊机厂与上海电动工具研究所合作，研制成功用于上海牌轿车底盘焊接的直角坐标、四个轴的焊接机械手。哈尔滨焊接研究所研制的五轴示教型机械手是一种通用性很强的焊接自动化机械，可用于CO2焊、氩弧焊、等离子弧焊等多种焊接方法和切割。
在引进国外技术的基础上，中国于70年代末开始发展焊接机器人及采用计算机对多台焊接设备进行群控的技术。1985年哈尔滨工业大学研制成功中国第一台HY-1型焊接机器人。1987年北京机床研究所为天津自行车二厂研制出用于焊接自行车前三角架的TJR-G1型弧焊机器人，为“二汽”研制出用于焊接东风牌汽车系列驾驶室及车身的点焊机器人。上海交通大学研制的“上海1号”、“上海2号”和广州机床研究所等研制的示教型机器人也都具有可供弧焊或点焊的功能，有的还有自动跟踪、寻找起始点和保持姿势等功能。90年代初，自行设计、开发、制造并投入运行的中国第一台点焊机器人，成功地应用在卡车驾驶室装焊生产线上。轿车车身焊装线上也应用了机器人技术。据1997年不完全统计［4］，全国使用焊接机器人的企业约70家，共约500余台，机器人焊接工作站约300个，其中国产的约占6%。中国工厂目前所安装的焊接机器人，其技术水平达到国际从70年代末到90年代初的不同水平。国内已具备点焊、弧焊机器人设计制造能力的厂家近10家，有10余所大学和研究所具有多年从事机器人焊接相关技术的研究历史，取得了许多达到国际先进水平的学术成果和较高水平的应用技术成果。1997年，沈阳第一机床厂与沈阳自动化研究所合作，北京首都钢铁公司与日本株式会社安川电机等合作，已开始建厂生产以焊接机器人为主的专门产业，合作发展焊接机器人。
现代焊接自动化的主要标志是焊接过程控制系统的智能化、焊接生产系统的柔性化以及焊接生产系统的集成化。80年代中期，中国开始发展焊接专家系统和开发焊接智能技术。1986年前后，中国的一些高等学校已开始研究焊接软件，以后一些科研院所和企业也进行了焊接软件的开发工作。1988年南昌航空工业学院方宇洞等尝试用PROLOG语言开发出铝合金焊接方法的选择专家系统。同年清华大学施克仁等用LISP语言编写出一个焊接材料选择系统。以后，天津大学、上海交通大学、哈尔滨锅炉厂等也分别研制了焊接材料选择专家系统、低合金高强度钢冷裂纹专家系统演示原型。进入90年代后，中国加快发展焊接生产中计算机应用技术步伐，跟踪模拟与仿真、离线编程、人工神经元网络、模糊控制、机器人协调控制、柔性生产线等应用技术发展较快。仅焊接专家系统而言，到1993年中国已发表的焊接过程专家系统有近20个。1995年清华大学陈丙森等推出商品化的“通用型弧焊工艺专家系统”，该系统具有良好的适应性和简洁、方便、友好的人机接口装置。与此同时，使用计算机控制的焊接设备如管—管板TIG自动焊机、球形储罐全位置自动焊机等先进的自动化焊接设备已在生产中使用，也有一些厂家利用CAD设计软件直接与数控切割机接口进行相贯线等复杂曲线工件的下料，大大提高了焊接结构的制造质量和生产率。
需要指出的是，中国焊接软件的研制开发与应用，与国外相比还有很大差距，特别是真正形成商品化的软件很少。由于缺乏软件开发的经验，以及受到较多限制的原因，中国计算机软件的发展对比于国外相对滞后。即使开发了软件原型，也因种种原因而难以使研制的软件最终成为商品化的产品推广应用。还由于中国执行的焊接标准与国外有所不同，自主开发适应国情厂情的焊接应用软件是唯一可行的道路。计算机技术日新月异的发展已成为推动各行各业技术革命的主要力量。为了迅速开辟焊接生产中的计算机应用技术，焊接学会与焊接协会联合，分别于1992年9月及1996年10月在山西太原召开了“计算机在焊接生产中的应用与技术交流会”［5］，充分认识到开发焊接应用软件是在焊接生产中推广应用计算机技术的关键。商定组织有待发展的重要软件的协调开发，在有限的目标上跟踪和赶上世界高新技术发展。因此大大地推动了中国焊接工程应用计算机技术的进程。
3焊接机器人技术研究
建立流水式的焊接生产线为最大限度地实现焊接机械化与自动化创造了条件。中国的焊接生产，逐步发展了焊接自动机、焊接中心和焊接生产线机械化自动化技术。
中国在60年代初期开始发展焊接生产线，例如哈尔滨锅炉厂、沈阳变压器厂等相继建立了锅炉蛇形管、变压器散热器管焊接件的自动生产线，取得了显著的成绩。70年代焊接生产线机械化自动化技术发展较快，例如：轻工行业的上海自行车厂、天津自行车厂等发展了自行车车架钎焊生产线，实现由管子和管接头等12个零件在自动控制下进行盐溶钎焊生产；汽车行业的南京汽车制造厂等发展了汽车后桥壳及总成装置生产线，车轮合成自动装焊生产线；锅炉行业的中小直径管(体)节焊接生产线；石油行业的直缝管、螺旋缝管焊接自动生产线；建筑行业的钢筋网装焊自动或半自动生产线等。到70年代末，相当多的批量较大的焊接结构生产，都程度不等地发展应用了各种类型的焊接生产线技术。
由于自动控制系统、可编程序控制器、微处理机和计算机技术等在焊接生产中的应用，80年代以后，中国发展了采用焊接方法的自动控制、焊接过程的自动控制，用自动传送装置、专用焊接设备及电控部分等组成的焊接中心和焊接生产自动线，较广泛地应用在汽车、船舶、核能、电站、锅炉、矿山机械等行业中，不断提高焊接生产的自动化程度。例如：发展了12极锅炉模式壁焊接中心、CA141车轮合成内环缝焊接中心、轻型汽车车轮合成内环缝焊接中心、EQ140车轮合成内环缝焊接中心等；焊接自动生产线有：汽车车轮合成冲—焊自动装焊线，汽车车身装焊线，轻型越野汽车车身总成装焊线，汽车半轴合成闪光对接焊自动装焊线或双头CO2焊机多工位自动装焊线、摩托车车架装焊线等。汽车桥壳改成冲焊工艺后，重型汽车引进了奥地利斯太尔91系列桥壳工艺，建立了一条年产2万根桥壳的生产线。该线采用双头自动焊机焊接桥壳纵焊缝，做到不开坡口一次成形，焊透率达70%。后盖环缝采用Ar+CO2混合气体保护焊。湖北随州钢圈厂等建立了以型材卷圆机、闪光对焊机、挡圈扩切组合机和车轮试验台等组成的车轮轮辐合成生产自动线。
80年代中期以后，汽车、摩托车等行业发展焊接生产线上应用机器人焊接技术突出，在中国现代的工厂里可以看到那一排排焊接机器人正在挥舞着钢铁的臂膀认真操作的场景。1986年嘉陵工业股份有限公司(集团)引进美国焊接机械手，与原有车架焊接生产线结合，形成了5条先进的专业生产线。“七五”计划期间，几乎所有主要汽车制造厂都对车身装焊生产线进行了改造，较多地在车身装焊线上应用机器人焊接技术。1987年在早先建成的CA141型驾室装焊线上装备了一台联邦德国KUKA公司的LR662/100点焊机器人，用来点焊车身顶盖上的99个焊点。南京汽车制造厂、北京汽车制造厂、天津汽车制造厂等新车身装焊线在改造后也采用了弧焊或点焊机器人。大客车和专用车的车身生产中传统手工钣金工作业已逐步由机械化代替，车身、车架装焊生产线机械化自动化程度大大提高。
进入90年代后，中国焊接界把实现焊接生产机械化、自动化作为战略目标，已在各行业的科技发展规划中付诸实施。大力发展焊接生产自动化和过程控制智能化技术，发展焊接生产线和柔性制造技术，发展应用计算机辅助设计与制造技术等。1993年6月在青岛召开的中国焊接学会第七次全国学术会议就是以“焊接先进技术与自动化”为主题内容，1995年5月在合肥召开了全国机械行业焊接自动化研讨会。这两次会议对中国焊接生产机械化自动化技术发展应用起到推动作用。到“八五”计划末期，国产CO2半自动焊机在全国推广使用的范围迅速扩大，自动钨极氩弧焊、垂直自动立焊与横焊、多头电阻点焊等得到较普遍应用。建立了如电站锅炉蛇形管组焊及系统弯管自动生产线、膜式水冷壁管排钢管组装和焊接自动生产线、锅炉钢结构H型钢焊接流水生产线等。东方锅炉厂周有培等研制投入生产实际的新二条蛇形管自动生产线于1995年通过鉴定，具有90年代国际先进水平。西安重型机械研究所研制的219mm钢管直缝高频连续焊接机组，由20余台单机和机组组成的全连续生产线采用PLC控制系统，实现了开卷矫平、剪切对焊、活塞储存等一系列动作的自动工作制，填补国内空白，达到国际同类产品水平。锅炉集箱密排短接管焊接生产线、推土机及挖掘机部件焊接生产线等都采用了机器人技术。“二汽”建立了以焊接机械手和机器人为主的东风牌汽车系列驾驶室及车身的焊接生产线，达到国际90年代先进水平。“一汽”副车架厂在几千平方米的面积上使用27台弧焊机器人，白山市轿车厂开发了奥迪车门铝合金弧焊机器人工作站，嘉陵工业股份有限公司(集团)开发了摩托车车架弧焊机器人焊接生产线。上海大众轿车厂等企业也发展了点焊机器人焊接汽车侧框(墙)柔性生产线技术，工程机械行业的山东潍坊推土机厂、合肥日立挖掘机厂等都发展了弧焊机器人焊接车架及框架组件。柳州工程机械厂、常州林业机械厂等厂的工程机械构件生产已建成5条较先进的机器人柔性焊接制造系统FMS，等等，说明中国焊接生产线机械化自动化技术发展应用，已由传统机械化自动化向现代自动化方向发展。
3．1焊接机器人
图1焊接机器人的基本组成
a)弧焊机器人b)点焊机器人
焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人。根据国际标准化组织（ISO）工业机器人术语标准的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机（Manipulator），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（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。[1]
3．1．1焊接机器人的组成
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。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有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。
3．1．2焊接用机器人的主要结构形式及性能
图2焊接用机器人的基本结构形式
a)平行四边形式机器人b)侧置式（摆式）机器人
世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节式机器人，绝大部分有6个轴。其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式：一种为平行四边形结构，一种为侧置式（摆式）结构，如图2a、b所示。侧置式（摆式）结构的主要优点是上、下臂的活动范围大，使机器人的工作空间几乎能达一个球体。因此，这种机器人可倒挂在机架上工作，以节省占地面积，方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人，2、3轴为悬臂结构，降低机器人的刚度，一般适用于负载较小的机器人，用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小（局限于机器人的前部），难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人，已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部，又没有测置式机器人的刚度问题，从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。近年来点焊用机器人（负载100～150kg）大多选用平行四边形结构形式的机器人。
上述两种机器人各个轴都是作回转运动，故采用伺取电机通过摆线针轮（RV）减速器（1～3轴）及谐波减速器（1～6轴）驱动。在80年代中期以前，对于电驱动的机器人都是用直流伺服电机，而80年代后期以来，各国先后改用交流伺服电机。由于交流电机没有碳刷，动特性好，使新型机器人不仅事故率低，而且免维修时间大为增长，加（减）速度也快。一些负载16kg以下的新的轻型机器人其工具中心点（TCP）的最高运动速度可达3m/s以上，定位准确，振动小。同时，机器人的控制柜也改用32位的微机和新的算法，使之具有自行优化路径的功能，运行轨迹更加贴近示教的轨迹，如图3所示。
图3有无自动优化路径功能的机器人其运动轨迹的对比度
3．1．3点焊机器人的特点
点焊机器人（如图4所示）的基本功能点焊对所用的机器人的要求是不很高的。因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求。这也是机器人最早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，定位要准确，以减少移位的时间，提高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力，取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳，30～45kg负载的机器人就足够了。但是，这种焊钳一方面由于二次电缆线长，电能损耗大，也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接；另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动，电缆的损坏较快。因此，目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力，能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接，一般都选用100～150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能，微机的运算速度和算法都提出更高的要求。
图4120公斤点焊机器人
图5电伺服点焊钳示意图
点焊机器人的焊接装备，由于采用了一体化焊钳，焊接变压器装在焊钳后面，所以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，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，参见图1b。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，通常用气动的焊钳，气动焊钳两个电极之间的开口度一般只有两级冲程。而且电极压力一旦调定后是不能随意变化的。近年来出现一种新的电伺服点焊钳，如图5所示。焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动，码盘反馈，使这种焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置。而且电极间的压紧力也可以无级调节。这种新的电伺服点焊钳具有如下优点：
1）每个焊点的焊接周期可大幅度降低，因为焊钳的张开程度是由机器人精确控制的，机器人在点与点之间的移动过程、焊钳就可以开始闭合；而焊完一点后，焊钳一边张开，机器人就可以一边位移，不必等机器人到位后焊钳才闭会或焊钳完全张开后机器人再移动；
2）焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整，只要不发生碰撞或干涉尽可能减少张开度，以节省焊钳开度，以节省焊钳开合所占的时间。
3）焊钳闭合加压时，不仅压力大小可以调节，而且在闭合时两电极是轻轻闭合，减少撞击变形和噪声。
3.1.4弧焊机器人的特点
弧焊用机器人（如图6所示）的基本功能 弧焊过程比点焊过程要复杂得多，工具中心点（TCP），也就是焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。所以，弧焊用机器人除了前面所述的一般功能外，还必须具备一些适合弧焊要求的功能。
虽然从理论上讲，有5个轴的机器人就可以用于电弧焊，但是对复杂形状的焊缝，用5个轴的机器人会有困难。因此，除非焊缝比较简单，否则应尽量选用6轴机器人。
弧焊机器人除前面图2提及的在作“之”字形拐角焊或小直径圆焊缝焊接时，其轨迹应能贴近示教的轨迹之外，还应具备不同摆动样式的软件功能，供编程时选用，以便作摆动焊，而且摆动在每一周期中的停顿点处，机器人也应自动停止向前运动，以满足工艺要求。此外，还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。
弧焊机器人用的焊接设备 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，国外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备，这些焊接设备内已经播人相应的接口板、所以在图1a中的弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。应该指出，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。
图6弧焊机器人
3．2焊接机器人的应用
国际上80年代是焊接机器人在生产中应用发展最快的10年。我国工厂从90年代开始，应用焊接机器人的步伐也显著加快。应该明确，焊接机器人必须配备相应的外围设备组成一个焊接机器人系统才有意义。国内外应用较多的焊接机器人系统有如下几种形式：
（1）焊接机器人工作站（单元）
如果工件在整个焊接过程中无需变位，就可以用夹具把工件定位在工作台面上，这种系统既是最简单不过的了。但在实际生产中，更多的工件在焊接时需要变位，使焊缝处在较好的位置（姿态）下焊接。对于这种情况，变位机与机器人可以是分别运动，即变位机变位后机器人再焊接；也可以是同时运动，即变位机一边变位，机器人一边焊接，也就是常说的变位机与机器人协调运动。这时变位机的运动及机器人的运动复合，使焊枪相对于工件的运动既能满足焊缝轨迹又能满足焊接速度及焊枪姿态的要求。实际上这时变位机的轴已成为机器人的组成部分，这种焊接机器人系统可以多达7-20个轴，或更多。最新的机器人控制柜可以是两台机器人的组合作12个轴协调运动。其中一台是焊接机器人、另一台是搬运机器人作变位机用。焊接机器人工作站由图7所示的各单元构成
图7IGM焊接机器人一机双工位工作站
（2）焊接机器人生产线
焊接机器人生产线（如图8所示）比较简单的是把多台工作站（单元）用工件输送线连接起来组成一条生产线。这种生产线仍然保持单站的特点，即每个站只能用选定的工件夹具及焊接机器人的程序来焊接预定的工件，在更改夹具及程序之前的一段时间内，这条线是不能焊其他工件的。另一种是焊接柔性生产线（FMS-W）。柔性线也是由多个站组成，不同的是被焊工件都装卡在统一形式的托盘上，而托盘可以与线上任何一个站的变位机相配合并被自动卡紧。焊接机器人系统首先对托盘的编号或工件进行识别，自动调出焊接这种工件的程序进行焊接。这样每一个站无需作任何调整就可以焊接不同的工件。焊接柔性线一般有一个轨道子母车，子母车可以自动将点固好的工件从存放工位取出，再送到有空位的焊接机器人工作站的变位机上。也可以从工作站上把焊好的工件取下，送到成品件流出位置。整个柔性焊接生产线由一台调度计算机控制。因此，只要白天装配好足够多的工件，并放到存放工位上，夜间就可以实现无人或少人生产了。工厂选用哪种自动化焊接生产形式，必须根据工厂的实际情况及素要而定。焊接专机适合批量大，改型慢的产品，而且工件的焊缝数量较少、较长，形状规矩（直线、圆形）的情况；焊接机器人系统一般适合中、小批量生产，被焊工件的焊缝可以短而多，形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多，每批数量又很少的情况，目前国外企业正在大力推广无（少）库存，按订单生产（JIT）的管理方式，在这种情况下采用柔性焊接线是比较合适的。
图8焊接机器人生产线
4我国焊接机器人技术
我国制造业中焊接机器人的应用主要是在20世纪90年代以后(个别企业在80年代中期)，经历了摸索阶段，近5年来焊接机器人的数量增加很快，特别是在汽车制造业。根据到2001年的统计，全国共有各类焊接机器人1040台，其中弧焊机器人多于点焊机器人，汽车制造和汽车零部件生产企业中的焊接机器人占全部焊接机器人的76％，是我国焊接机器人最主要的用户。汽车制造厂的点焊机器人多，弧焊机器人较少；而零部件厂弧焊机器人多，点焊机器人较少。该行业中点焊与弧焊总的比例约为3：2。其他行业大都是以弧焊机器人为主，主要分布在工程机械(10％)、摩托车(6％)、铁路车辆(4％)、锅炉(1％)等行业。焊接机器人分布在全国各个经济地区，但主要集中在东部沿海和东北地区。东部的上海和东北的长春这两个汽车城是我国拥有焊接机器人最多的城市。我国焊接机器人的行业分布不均衡，也不够广泛。今后应重点放在扩大应用领域，使更多行业用上焊接机器人。
我国从上世纪80年代开始在高校和科研单位全面开展工业机器人的研究，近20年来取得不少的成果。但是由于没有和企业联合，长期没能形成有规模的产业。目前国内除了一家以组装为主的中日合资的机器人公司外，具有自主知识产权的工业机器人主要由高校或科研单位组织生产，还没能形成批量。因此，我国企业装备的焊接机器人90％以上是从世界各知名机器人厂家进口的。近10年来，进口机器人的价格大幅度降低，从每台7-8万美元降低到2-3万美元，使我国自行制造的普通工业机器人在价格上很难与之竞争。特别是我国在研制机器人的初期，没有同步发展相应的零部件产业，使得所生产的机器人需要配套进口的零部件，使价格难以降低。
日本从上世纪70年代中后期开始开发工业机器人，15年后就成为产量最多、应用最广的世界工业机器人“王国”。日本的工业机器人是在几家原本就具备机器人相关技术的企业的基础上发展起来的，例如FANUC原本是生产数控设备的，YASKAWA原本是制造伺服电机的，PANASONIC原先就是著名的电器厂商。他们与高校结合，很快就能形成工业机器人的规模生产能力，加上政府用政策与资金支持企业扩大应用工业机器人，促进了日本机器人产业的迅速发展。我们应从中吸取日本发展机器人整个过程的各方面成功经验。
当前世界各国在发展工业机器人产业方面有三条不同的道路：
(1)机器人制造厂商以开发新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，而各行业需要的机器人成套系统，一般由其子公司或社会上的工程公司来设计制造，并完成交钥匙工程(暂称为“日本模式”）；
(2)机器人制造厂商自己既生产机器人又设计制造用户所需要的系统，完成交钥匙工程(暂称为“欧洲模式”）；
(3)本国基本不生产一般工业机器人，企业需要的机器人系统由工程公司用进口的机器人自行设计制造外围设备并成套，完成交钥匙工程(暂称为“美国模式”)。
目前我国需要研究我们的机器人产业应走什么道路的问题。我们认为应从“美国模式”着手，在条件成熟后逐步向“日本模式”靠近。可喜的是，我国已经形成一批焊接自动化系统集成工程公司，可以完成焊接机器人工作站的设计、设备集成与技术咨询工作。现在我国使用的焊接机器人工作站有近20％是在国内由中国的工程师采用进口的机器人，配合自行设计的外围设备而集成的。但是比较复杂的焊接机器人生产线或焊接FMS大多还需要全套从国外进口。今后，应促使这些工程公司做大做强，政府应以政策鼓励企业采用我国自行成套的焊接机器人系统，而我国的工程师应进一步加强和国外的机器人厂家和集成公司的合作与技术交流，使国内应用的焊接机器人系统中自行成套的焊接机器人工作站迅速增多，促进我国机器人产业的成长。
5焊接机器人的最新应用技术
5．1TCP(toolcenterpoint工具中心点)自动校零技术
焊接机器人的工具中心点就是焊枪的焊丝的端点，因此TCP的零位精度直接影响着焊接质量的稳定性。但在实际生产中不可避免会发生焊枪与夹具之间的碰撞等不可预见性因素导致TCP位置偏离。通常的做法是利用手动进行机器人TCP校零，但一般全过程需要30分钟才能完成，影响生产效率。TCP自动校零是用在机器人焊接中的一项新技术，它的硬件设施是由一梯形固定支座和一组激光传感器组成。当焊枪以不同姿态经过TCP支座时，激光传感器都将记录下的数据传递到CPU与最初设定值进行比较与计算。当TCP发生偏离时，机器人会自动运行校零程序，自动对每根轴的角度进行调整，并在最少的时间内恢复TCP零位。
5．2双丝焊接技术
近年来由于我国汽车、集装箱、机车车辆、工程机械等行业的高速发展，对高速焊和高熔敷效率焊接的需求越来越多。双丝焊是近年来发展起来的一种高速高效焊接方法，焊接薄板时可以显著提高焊接速度，达到3～6m/min，焊接厚板时可以提高熔敷效率。除了高速高效外，双丝焊接还有其它的工艺特点：在熔敷效率增加时保持较低的热输入，热影响区小，焊接变形小，焊接气孔率低等。
由于焊接速度非常高，特别适合采用机器人焊接，因此可以说机器人的应用也推动了这一先进焊接技术的发展。
目前双丝焊主要有2种方式：1种是Twinarc法，另1种为Tandem法。焊接设备的基本组成类似，都是由2个焊接电源、2个送丝机和1个共用的送双丝的电缆。为了防止同相位的2个电弧的相互干扰，常采用脉冲MIG/脉冲MAG焊法，并保持2个电弧轮流交替燃烧。这样一来，就要求1个协同控制器保证2个电源的输出电流波形相位相差180°。当焊接参数设置到最佳时，脉冲电弧能得到无短路、几乎无飞溅的过渡过程，真正做到“1个脉冲过渡1个熔滴”，每个熔滴的大小几乎完全相同，其大小是由电弧功率来决定。
5．3激光/电弧复合焊接技术
激光/电弧复合焊接技术是激光焊接与气体保护焊的联合，两种焊接热源同时作用于一个焊接熔池。该技术的研究最早出现在上世纪70年代末，但由于激光器的昂贵价格，限制了其在工业中的应用。随着激光器和电弧焊设备性能的提高，以及激光器价格的不断降低，同时为了满足生产的迫切需求，激光/电弧复合焊接技术近年来成为焊接领域最重要的研究课题之一。
激光/电弧复合焊接技术有多种形式的组合，有激光/TIG、激光/MAG和激光/MAG等。
激光/电弧复合焊接技术之所以受到青睐是由于其兼各热源之长而补各自之短，具有1+1＞2或更多的“协同效应”。与激光焊接相比，对装配间隙的要求降低，因而降低了焊前工件制备成本；另外由于有填充焊丝消除了激光焊接时存在的固有缺陷，焊缝更加致密。与电弧焊相比提高了电弧的稳定性和功率密度，提高了焊接速度和焊缝熔深，热影响区变小，降低了工件的变形，消除了起弧时的熔化不良缺陷。在这点上特别适合铝及其合金的焊接。
激光/电弧复合焊接技术是对激光焊接的重大发展，焊接同样板厚的材料可降低激光功率一半左右，因此大大降低了企业的投资成本，该技术的发展对推动激光焊接的普及将起重要的作用。
6结论
（1）工业机器人技术的研究、发展与应用，有力地推动了世界工业技术的进步。特别是焊接机器人在高质高效的焊接生产中，发挥了极其重要的作用。随着我国加入WTO后国际竞争更加激烈，对工业机器人的需求会越来越大，我国的工业机器人产业将面临新的发展机遇和来自国外的挑战，我们要把握这一机遇，迎接挑战，为我国跻身于机器人强国之列而努力奋斗。
（2）新中国成立后，经过50年的艰苦努力，中国焊接生产机械化自动化技术发展应用，取得了很大的成就，焊接生产过程机械化与自动化程度已达到20%。在以焊接技术为主导制造工艺技术的大中型骨干企业，焊接生产过程综合机械化与自动化程度已达到40%～45%。在机床、锅炉、汽车、化工机械、工程机械和重型机械等国家重点骨干企业，通过引进国外先进技术及相应配套的自动化焊机、成套焊接设备、焊接生产线和柔性制造系统，使焊接生产机械化与自动化技术达到了国际90年代初的先进水平，进入世界先进之列。
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人工智能极大地丰富了传播手段和方式,让用户随时随地获取新闻,给新闻内容生产发布、媒体运营方式、新闻传播形态带来了全新改变
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2018年,新华社发布《AR看两会|政府工作报告中的民生福利》，用户点击新华社客户端首页下方的“小新机器人”,使用AR功能扫描身份证背面,便可用更具科技感的方式浏览政府工作报告,领取民生福利
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该H5产品仅发布24小时,上传图片数量已达464万张,峰值时每秒点击量达2.4万,最高同时在线60万人
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人工智能将人、物、音频、视频等信息链接起来,传统意义上的传播边界消失,万物皆媒体时代来临
当前机器人在媒体领域可实现写稿、写诗、交互、播报等功能,对于地震、爆炸、极端天气、火灾、交通事故等突发事件,通过摄像头、无人机、行车记录仪等快速采集信息,实时捕捉新闻事件的发展进程,智能生成数据新闻,在第一时间发给媒体和记者
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3）人工智能实现了人与信息的精准匹配
纵观新闻传媒领域,人工智能技术正将内容生产者和消费者紧密地串联起来
人工智能以大数据分析为依托,辅助读者进行精确的内容消费,同时针对不同领域、行业垂直深耕,帮助媒体实现精细化传播;媒体根据大数据分析预测未来热点,增强议程设置能力,提升舆论引导效果,并对读者的阅读颗粒与文章颗粒进行适当匹配,实现新闻内容的定制化生产
以今日头条、一点资讯、天天快报为代表的新兴媒体,依托智能分发技术,为用户提供个性化资讯
今日头条作为一款基于数据挖掘和机器学习的智能推荐引擎,可根据用户画像、内容理解和情景信息,计算用户对内容感兴趣的概率,推荐分发内容
今日头条将信息流与推荐引擎结合,实现了智能连接人与信息
新华社的“媒体大脑”通过人脸核查技术,可在海量的图片、视频资料中精确定位人物,并依托大数据为读者量身定制新闻资讯
2 人工智能给媒体带来的严峻挑战
人工智能对媒体而言,更像一把双刃剑
人工智能给媒体带来劣质信息泛滥、内容低俗化、个体的信息孤岛化、视角狭隘等问题已严重影响到用户体验,已在用户侧产生痛点,需要媒体以高度的责任感来审慎规避
1）内容低俗化影响了阅读体验
“依靠标题抓眼球”算法带来的阅读浅薄化甚至低俗化,读标题很精彩,但点开往往文不对题,没有任何有价值的信息
这是因为海量数据的运算是基于点击,有无穷多用户是被耸动的标题吸引的
虽然用户个人体验很不愉快,但用户点击这个行为留下来了,又被算法捕捉到,就形成恶性循环,越多的用户被吸引,这条新闻就会被赋予更多权重,就会被大范围推荐,这严重影响了阅读体验
2）信息孤岛化拉大了社群隔阂
人工智能可以敏锐地捕捉到用户非常细小的兴趣需求,并根据兴趣推荐同类新闻和资讯,而很多国内外重大政治事件、影响国计民生的政策等却没有机会进入用户的视野,基于个人兴趣和消遣的信息过于在垂直人群中传播,不仅会带来信息孤岛化,还会加大不同社群的沟通难度,拉大社群隔阂
如何在时间敏感性的高质量新闻与个人兴趣之间取得平衡,如何在用户的潜在兴趣、公众的共性兴趣和个性需求之间找到平衡,需要媒体更多的思考和关注
3 人工智能时代媒体的转型路径
1）数据化转型,重建与用户的链接
无论用户是拿起手机浏览新闻资讯,还是在移动端消费、支付、社交就会产生数据
媒体对用户数据的沉淀和挖掘,可以获取更高效的需求匹配能力,从而满足用户在不同场景下的即时需求
用户在内容消费上的兴趣导向、社交伴随、全移动化日常、弱目的性阅读,将出现更多的内容需求和场景,这种消费趋势,将向全年龄段加速扩张
用户在哪,服务就延伸到哪,争取延长用户的注意力,培养用户使用媒体的习惯和粘性,是媒体向数据化转型、重建与用户链接的重要基础
2）做强优质内容,提升舆论引导效果
人工智能对媒体的创新转型具有巨大的推动作用,在此基础上,所有手段、形式的改进都是吸引受众的重要方式,但坚持正确导向,生产优质内容,才是媒体的核心竞争力
未来优质内容的回归将是内容产业的一大趋势,内容呈现多元化、高质化生长,新闻内核重新回归,价值导向和用户思维将主导内容生态
媒体要适应分众化精细化传播趋势,探索并推动将人工智能技术应用到新闻采写编发的全流程之中,根据大数据分析预测未来热点,增强议程设置能力,提升舆论引导效果,不断巩固和壮大主流阵地
3）增强互动,提升与用户的共情能力
与传统媒体新闻发布流程不同,现在新闻发出后,仅仅是传播的开始,文章发出后,编辑要迅速跟进、观察、分析、总结用户数据和留言,从而获得用户反馈,并将其作为内容进一步改进的重要依据,和用户一起投入新一轮的内容生产,与用户的互动频次和程度成为判断新闻影响力的重要标尺
趣味性、互动性、社交性强的新闻极易获得用户的注意力,用户越来越看重阅读中情感的交换,在理性基础上的感性表达
因此,媒体需要共情能力,要善于发掘用户心理去讲有意思有审美趣味的故事,这样用户才会主动参与内容生产和传播
4 结束语
人工智能给媒体带来的巨大变革,特别是机器人写作的兴起,曾让媒体人产生了本领恐慌,一度担心将来的工作会被机器取代
其实新技术不是让人失业,而是让人从繁重地重复性劳动中获得解放,有更多精力去从事创新工作,做更有价值的事情,让人的工作能够随时代发展“进化”.无论技术的趋势如何演进,无论介质的迭代如何迅猛,人工智能对媒体而言,机遇大于挑战,技术的应用终将会为更好地服务用户而存在
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盘点2017融媒体报道年度“爆款”[EB/OL].