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2018年国际机器人焊接、智能化与自动化会议/第12届中国机器人焊接会议
(RWIA&CCRW2018)

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上海交通大学机器人焊接智能化技术实验室介绍

更新时间：2024/2/20 15:37:28 阅读：3146 次

上海交通大学机器人焊接智能化技术实验室由陈善本教授于2000年3月领衔创建，积累了自上世纪90年代以来陈善本教授所主导的机器人焊接智能化和智能化焊接制造技术及其系统实现研究工作中取得的系列学术与技术基础：

研究运用人工智能技术模拟实现焊工观察、判断与操作行为，研究在局部环境基于视觉信息对焊接环境自动识别、导引跟踪焊缝、焊接熔池动态特征智能控制等关键技术，将计算机视觉、知识建模、模糊神经网络、智能控制等智能化技术成功地用于解决各种典型工艺条件下脉冲TIG焊动态过程控制这一焊接界的难题，形成了系列性的研究成果：在基于单目图象视觉信息的焊接环境识别、熔池动态形状与二维、三维特征的视觉计算、焊接动态过程的视觉、电弧声及光谱等多信息获取及融合技术、构建神经网络深度学习算法的焊接质量预测模型、焊接动态过程模糊神经网络控制器设计、对具有时滞的不确定对象的神经网络补偿与自学习控制、运用模糊辨识与粗糙集理论对焊接过程的知识建模；铝合金GTAW焊接气孔缺陷形成多信息融合预测及其补偿控制方法等机器人焊接智能化科学技术基础研究结果。

研制基于视觉信息的局部自主智能焊接机器人系统(LAIWR)自主智能焊接机器人系统的关键技术并集成研制了具有对焊接环境感知的初始焊为位自主识别与导引、焊缝识别与自主规划、轨迹修正和跟踪、焊接熔池视觉传感与特征提取、工艺专家系统指导、熔透与焊缝成形智能控制功能的局部自主智能化焊接机器人(LAIWR)系统，具备在作业空间模拟焊工基本智能行为的自主焊接机器人单元。研制了九自由度机器人焊接柔性单元(IWFMC)和轮足组合越障全位置自主焊接机器人系统(APAWR-WF)等。

在智能化和自主焊接机器人关键技术研究及其系统研制的研究中取得系列性创新性结果：将离散事件Petri网理论用于多机器人焊接柔性加工单元/系统的优化设计；曾开展了多焊接机器人Petri网建模及其协调控制方法的研究；从多智能体（agent）的角度研究了智能化多机器人焊接柔性加工单元与系统的协调控制。提出了以认知结构为主，辅以反应结构的多机器人焊接柔性制造系统混合资源智能体结构模型－HRAS。构造了一个由多个独立运行的智能体之间相互协调、合作来完成焊接任务的多机器人焊接柔性制造系统。提出智能化焊接制造系统MAS-MLD建模与协调控制方法，以及提出智能化机器人焊接过程及其智能化焊接制造系统的混杂智能性评价等系列性研究结果。

在上述领域研究曾获国家自然科学基金重点项目、面上项目、国际合作交流项目，以及国防九五规划预研、国防基金、教育部和上海市重点项目等50余项资助。所研究的 “局部环境自主智能焊接机器人关键技术“曾在航天飞行器、船舶与汽车焊接制造中获得了有效的应用，推动了我国航天等国防装备焊接制造自动化技术的进步。主要成员曾获国家科学技术进步奖二等奖、国防科学技术奖一、二等奖、中国机械工业科学技术一等奖、中国高校科学技术一等奖、教育部科技进步奖二等奖以及上海市科技进步奖、专利发明奖多项。申请国家发明专利60余项和软件著作权30余项。