1、选题背景和意义
1.1 选题背景和目的
自动化的焊接机器人能提供稳定地焊接质量，减轻人的劳动强度，提高工作效率，降低生产成本，在工业领域得到了广泛的应用。但应用于工业生产中的焊接机器人大多是固定的，主要通过机械臂的活动来工作，又由于空间的限制使得机器人的工作范围、工作对象大大受到限制。在大型工件，如：石化工业中的大型储油罐、球罐、管道的焊接，多在现场作业，焊接位置手工作业难以达到，恶劣的工作环境不仅增大了工人的劳动强度，而且影响焊接质量。工程应用中亟待开发出能够取代工人手工操作的低成本自动化的焊接设备，以减少生产过程中人为因素的影响，提高焊接质量，这些情况都对移动焊接机器人的研究和应用提出了迫切的要求。
现在，国外在这方面的技术基本成熟，但国内各单位对这些技术的了解有相当 部分还停留在文献上或局部上。所以应该从基本做起，开展一些基础技术研究作为机器人课题的主要研究与开发内容之一。
1.2 国内外相关研究现状、发展趋势及研究意义
（一）焊接机器人的研究现状
??当前我国的机器人生产都是应用户的要求，单户单次重新设计，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程。
焊接机器人的编程方法目前还是以在线示教方式 为主，但编程器的界面比过去有了不少改进，尤其是液晶图形显示屏的采用使新的焊接机器人的编程界面更趋友好、操作更容易。然而，机器人编程时焊缝轨迹上的关键点坐标位置仍必须通过示教方式获取，然后存入程序的运动指令中。这对于一些复杂形状的焊缝轨迹来说，必须花费大量的时间示教，从而降低了机器人的使用效率，也增加了编程人员的劳动强度。目前解决的方法有两种：一是示教编程时只是粗略获取几个焊缝轨迹上的几个关键点，然后通过焊接机器人的视觉传感器通常是电弧传感器或激光视觉传感器自动跟踪实际的焊缝轨迹。这种方式虽然仍离不开示教编程但在一定程度上可以减轻示教编程的强度，提高编程效率。由于电弧焊本身的特点，机器人的视觉传感器并不是对所有焊缝