焊接机器人技术的发展

1焊接机器人技术的开展关键字：焊接柔性跟踪调控高精度自动化摘要：焊接是制造业中重要的加工工艺方法之一，由于诸多飞速开展着的因素的推动，焊接制造工艺正经历着从手工焊到自动焊的过渡。焊接过程自动化、机器人化以及智能化已成为焊接行业的开展趋势，智能化焊接技术已成为焊接界研究的新热点。传统的焊接工艺实施主要依靠手工操作和人工经验，具有环境恶劣、劳动强度高、生产效率低、产品质量不稳定的特点，难以实现高精度的焊接要求。随着计算机与自动化技术的渗透，已经由传统的手工作业逐步开展成一定规模的机械化、自动化以及机器人焊接制造。由于焊接机器人具有高效率、质量稳定、通用性强、工作可靠的优点，受到人们越来越多的重视。在焊接生产中采用机器人技术，可以提高生产率、改善劳动条件、稳定和保证焊接质量、实现小批量产品的焊接自动化。采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。

目前，国内外大量应用的焊接机器人系统，从整体上看根本都属于示教再现型的焊接机器人。这类焊接机器人对焊接作业条件的稳定性要求严格，焊接过程中缺乏“柔性〞和适应性，表现出明显的缺点。为了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，提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性，研究探索智能化焊接机器人的关键技术已成为必需。为了改良示教再现型焊接机器人的适应功能，需要从模仿焊工观察感觉、思考决策、以及协调操作等人工智能行为入手，研究智能焊接机器人的关键技术，并开展智能型的焊接机器人，推进机器人焊接的智能化水平提高。内容：1、焊接机器人的开展历程氏自从挺世界辟上第降一台爆工业内机人灿UN顽IM今AT录E太于危19跑59晋年在哑美国日诞生架以来伍，机供器人益的应潜用和扑技术掉开展抬经历礼了三碌个阶事段：女第一连代是隶示教描再现睬型机附器人她。这毅类机财器人评操作忙简单墙，不竟具备持外界迹信息解的反签馈能娇力，免难以灿适应绿工作句环境宫的变姿化，盏在现欧代化收工业畜生产材中的柴应用软受到都很大泉限制信。妙第二间代是订具有掘感知们能力算的机液器人哑。这划类机识器人且对外张界环外境有毁一定哄的感解知能挺力，近具备码如听为觉、肢视觉夏、触琴觉等氧功能锻，工门作时宣借助挎传感斑器获露得的赌信息鞋，灵罩活调食整工峰作状荡态，受保证普在适喉应环墨境的智情况景下完虫成工鸦作。套第三恳代是蹈智能著型机淡器人仆。这虏类机时器人市不但仁具有效感觉悬能力汪，而品且具姥有独丽立判蜻断、秘行动营、记快忆、蓄推理盆和决督策的耻能力泡，能悠适应辨外部矩对象肿、环浑境协笑调地谎工作波，能姨完成匙更加油复杂武的动泡作，迈还具驶备故觉障自她我诊伙断及阿修复怪能力描。除由于透早期败的焊限接机乓器人丝缺乏廊“跳柔性昌〞规，焊和接路堡径和缠焊接观参数坑须根忌据实闪际作滚业条挑件预钱先设赌置，驻工作爽时存冰在明赢显的端缺点乖。随陈着计雀算机芬控制饭技术蔽、人如工智础能技偶术以薪及网滴络控夹制技当术的春开展换，焊孕接机野器人妥也由壳单一塌的单帅机示骨教再姜现型望向以吹智能画化为浸核心终的多游传感狂、智根能化阿的柔泰性加改工单姥元〔纵系统鞭〕方幻向发格展。废我国送开发限工业单机器渐人晚议于美发国和预日本有，起睛于2猜0世称纪7顿0年争代，震早期都是大待学和米科研荡院所琴的自深发性引的研脑究。极到8捧0年宁代中拍期，攀全国润没有彼一台狮工业烘机器鹅人问窗世。歉而在镰国外蜓，工压业机烛器人寒已经慌是个蚀非常亚成熟深的工丸业产沃品，铅在汽牢车行催业得域到了厚广泛坑的应肆用。店鉴于验当时林的国庭内外芹形势活，国变家聪“飘七五讲〞作攻关倘方案断将工溪业机级器人鸦的开窝发列乱入了糊方案法，对妙工业优机器孤人进备行了岁攻关咸，特扯别是侮把应肚用作趟为考疏核的离重要权内容周，这崭样就今把机炕器人温技术计和用鸟户紧订密结虫合起耀来，漏使中疯国机慈器人哄在起皇步阶必段就骆瞄准渴了实首用化汁的方叔向。盯与此讨同时鸽于1望98肾6年间将发皱展机革器人令列入聪国家再"8落63奖"高址科技卷方案驴。在友国家通"8椅63可"计敢划实祝施五彻周年岁之际再，邓追小平渐同志隙提出增了"贩开展粮高科篮技，询实现拳产业唤化"召的目固标。驻在国勉内市慨场发伞展的稀推动萄下，低以及代对机递器人闸技术抓研究斩的技认术储僚备的猎根底很上，阁86耀3主属题专投家组史及时朵对主楚攻方执向进赔行了佣调整逼和延坛伸，坟将工艰业机榴器人细及应惕用工秆程作踩为研法究开没发重较点之寄一，狗提出罚了以李应用忌带动购关键碰技术涝和基运础研那么究的写开展收方针骗，以绝后又贝列入楼国家象"八兔五"暮和"亚九五堪"中艳。经只过十婆几年势的持醋续努堪力，叼在国三家的余组织旦和支溉持下堂，我侦国焊绑接机错器人只的研税究在骆根底葬技术吹、控振制技然术、龄关键蝴元器冠件等爸方面排取得亭了重惕大进席展，水并已时进入臂使用潮化阶纸段，角形成振了点今焊、概弧焊劣机器母人系坑列产内品，天能够击实现兽小批杏量生园产。2、焊接机器人的应用状况：我糕国焊抚接机照器人汗的应辆用主刊要集心中在姿汽车记、摩蚊托车碰、工五程机筋械、民铁路础机车汤等几烦个主丈要行万业。迈汽车挖是焊恐接机乎器人稀的最鲁大用副户，鸦也是笔最早坊用户满。早秆在7性0年换代末案，上凑海电闻焊机钳厂与叙上海肌电动盼工具饶研究侮所，栗合作跌研制纳的直吹角坐毅标机脊械手宾，成候功地滴应用稼于上户海牌效轿车肆底盘银的焊麻接。响一汽菜是我睬国最洋早引盐进焊马接机戚器人闹的企冰业，系19植84渗年起财先后锋从K哥UK摩A公劝司引葱进了即3台快点焊蛮机器证人，哀用于起当时寸“污红旗盯牌虑〞喜轿车辱的车肆身焊垫接和品“欺解放学牌乎〞死车身活顶盖良的焊践接。置19般86唤年成越功将津焊接唐机器嫂人应禁用于洋前围凑总成粉的焊选接，词并于访19脉88慈年开棚发了久机器节人车赖身总焦焊线耻。支80朝年代仍末和拐90胁年代市初，谈德国扩群众票公司跃分别免与上柴海和哪一汽板成立许合资改汽车获厂生石产轿乌车，办虽然色是国喇外的委二手韵设备搭，但雾其焊跟接自兄动化抓程度渡与装呈备水泰平，店让我帜们认箱识到量了与甘国外式的巨梨大差源距。颗随后圈二汽总在货也车及胀轻型刊车项玉目中胀都引激进了才焊接强机器纹人。艰可以批说9蜜0年繁代以换来的辽技术持引进汁和生干产设础备、游工艺芽装备悉的引悄进使家我国诱的汽船车制各造水附平由限原来肤的作骂坊式删生产母提高棉到规趟模化巾生产约，同融时使蛾国外难焊接火机器书人大颜量进扭入中订国。撇由于掠我国懂根底侄设施袄建设务的高所速发迅展带羡动了纽工程躺机械变行业妥的繁内荣，近工程悄机械认行业缝也成库为较海早引含用焊摸接机陷器人扁的行贱业之戴一。欢近年金来由惠于我袜国经恨济的职高速文开展膜，能档源的辫大量港需求呢，与枝能源朗相关页的制宪造行劈业也柱都开选始寻秒求自宅动化色焊接伸技术研，焊偶接机蚊器人润逐渐系崭露戴头角科。铁陪路机喂车行庸业由罩于我绿国货饼运、竟客运蛙、城援市地药铁等舅需求柏量的坏不断姜增加吉，以联及列狮车提辣速的膊需求财，机轰器人斩的需妻求一坑直处赖于稳摩步增煎长态阀势。牵据2纺00当1年演统计胀，全最国共饶有各醉类焊成接机屡器人紧10示40喷台，拢汽车锅制造愧和汽甜车零斗部件尘生产传企业藏中的州焊接聚机器遗人占抄全部侍焊接怀机器兴人的谎76愚%。彩在汽岩车行恭业中洞点焊母机器莲人与证弧焊晃机器贸人的旺比例捷为3写：2稼，其承他行痒业大吐都是舰以弧准焊机洲器人立为主令，主夏要分择布在畏工程计机械档〔1腾0%型〕、恨摩托源车〔屿6%导〕、办铁路务车辆肝〔4英%〕戒、锅该炉〔瞒1%厕〕等寨行业锐。焊瓶接机削器人留也主化要分提布在销全国辰几大祸汽车肠制造封厂，贪从答中还醒能看壤出，械我国硬焊接醉机器丙人的蜘行业杨分布泡不均休衡，猾也不武够广吸泛。猫

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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防止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30min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拟与计算。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。

4.7双丝焊接技术的研究

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开展，对高速焊和高熔敷效率焊接的需求越来越多。双丝焊是近年来开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，到达3～6m/min，焊接厚板时可以提高熔敷效率。除了高速高效外，双丝焊接还有其他的工艺特点：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开展。

目前双丝焊主要有两种方式：一种是Twinarc法，另一种为Tandem法。焊接设备的根本组成类似，都是由两个焊接电源、两个送丝机和一个共用的送双丝的电缆。为了防止同相位的两个电弧的相互干扰，常采用脉冲MIG/脉冲MAG焊法，并保持两个电弧轮流交替燃烧。这样一来，就要求一个协同控制器保证两个电源的输出电流波形相位相差180°。当焊接参数设置到最正确时，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。Twinarc法的主要生产厂家有德国的SKS、Benzel和Nimark公司，美国的Miller公司。

Tandem法的主要厂家有德国的Cloos、奥地利Fronius和美国Lincoln公司。据德国Cloos公司介绍，采用Tandem法焊接2～3mm薄板时，焊接速度可达6m/min，焊接8mm以上厚板时，熔敷效率可达24kg/h。

4.8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20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11>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本钱；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开展，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本钱，该技术的开展对推动激光焊接的普及将起重要的作用。4.9专用弧焊电源的研究在焊接机器人系统中，电器性能良好的专用弧焊电源直接影响焊接机器人的使用性能。目前，弧焊机器人一般采用熔化极气体保护焊〔MIG焊、MAG焊、CO焊〕或非熔化极气体保护焊〔TIG、等离子弧焊〕方法，熔化极气体保护焊焊接电源主要使用晶闸管电源与逆变电源。近年来，弧焊逆变器的技术已趋于成熟，机器人用的专用弧焊逆变电源大多为单片微机控制的晶体管式弧焊逆变器，并配以精细的波形控制和模糊控制技术工作频率在20～50KHZ，最高的可达200ｋHZ，焊接系统具有十分优良的动特性，非常适合机器人自动化和智能化焊接。还有一些特殊功能的电源，如适合铝及其铝合金TIG焊的方波交流电源、带有专家系统的焊接电源等。目前有一种采用模糊控制方法的焊接电源，可以更好保证焊缝熔宽和熔深的根本一致，不仅焊缝外表美观，而且还能减少焊接缺陷。弧焊电源不断向数字化方向开展，其特点是焊接参数稳定，受网路电压波动温升、元器件老化等因素的影响很小，具有较高的重复性，焊接质量稳定、成型良好。另外，利用DSP的快速响应，可以通过主控制系统的指令精确控制逆变电源的输出，使之具有输出多种电流波形和弧压高速稳定调节的功能，适应多种焊接方法对电源的要求。4.10机器人用焊接工艺方法的研究目前，弧焊机器人普遍采用气体保护焊方法，主要是熔化极气体保护焊，其次是钨极氩气保护焊，等离子弧焊、切割及机器人激光焊数量有限，比例较低。兴旺国家的弧焊机器人已普遍采用高速、高效气体保护焊接工艺，如双丝气体保护焊、焊、热丝TIG焊、热丝等离子焊等先进的工艺方法，不仅有效地保证了优良的焊接接头，还使焊接速度和熔敷效率提高数倍至几十倍。4.11伺服焊钳技术的汽车装焊工艺中的应用

伺服机器人焊钳，就是利用伺服电机替代压缩空气做为动力源的一种新型焊钳。它具有以下优点：

(1)提高车身的外表质量伺服焊钳由于采用的是伺服电机，电极的动作速度在接触到工件前，可由高速准确地调整到低速，这样，就可以形成电极对工件的软接触，减轻电极冲击所造成的压痕，从而也减轻了后序车身外表修磨处理量，提高了车身质量。而且，应用伺服控制技术可以对焊接参数进行数字化控制管理，可以保证提供出最适焊接参数数据，保证焊接质量。

(2)改善作业环境由于电极对工件的是软接触，可以减轻冲击噪声，也不会出现使用气动焊钳时所造成的排气噪音。改善了现场的作业环境。

(3)高生产效率伺服焊钳的加压开放动作由机器人来自动控制。与气动焊钳相比，伺服焊钳的动作路径可以控制到最短化，缩短生产节拍，提高生产效率。

目前，从投资的角度来考虑，购置伺服焊钳设备的一次投入较高，因此，伺服焊钳还不能被广泛采用。但是，考虑到伺服焊钳的优势，如伺服焊钳的软接触化，对工件的冲击可减轻，从而可以相对减少焊接夹具夹紧机构的数量，削减夹具的费用等，也可以减少生产线的整体投资额，伺服焊钳仍有其广阔的应用空间。因此，随着开展，伺服焊钳会越来越多应用于生产线上。

工业机器人技术的研究、开展与应用，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。5、焊接机器人的技术展望为了适应工业生产系统向大型、复杂、动态和开放方向开展的需要，兴旺国家都在加大力度，对机器人技术进行深入研究。从技术开展趋势看，智能化控制技术将是焊接机器人技术开展的主要方向。5.1视觉控制技术焊接机器人视觉控制技术是通过对焊接区图像进行采集产生视频信号送至图像处理机，对图像进行快速处理并提取跟踪特征参量，进行数据识别和计算，通过逆运动学求解得到机器人各关节位置给定值，最后控制高精度的末端执行机构，整机器人的位姿。视觉控制的关键在于视觉测量，在焊接过程中视觉技术分为直接视觉传感和间接视觉传感两种形式。直接视觉传感技术是一种常用的非接触式传感形式，主要优点是不接触工件，不干扰正常的焊接过程，获取的信息量大，通用性强。早先，研究人员直接利用电弧光照射熔池前方的工件间隙获取焊接区焊缝信息，根据熔池前方不同远近处电弧光强度的闪烁来实现焊接过程中的焊缝跟踪，典型的例子是利用带有ＣＣＤ摄像机的微型计算机控制系统对焊接熔池行为进行观察和控制。现在，基于激光三角形的视觉系统具有高度的灵活性而且价格低、精度高、获取信息能力强，不受周围噪声和电弧产生的高温影响，获得的信息可以用于多种自适应功能。弧焊中使用激光视觉系统可以抗电弧辐射、火焰、热金属飞溅、振动冲击和高温，这种传感器正在成为智能自适应焊接机器人焊接优先选用的视觉系统。5.2模糊控制技术由于焊接机器人系统具有非线性和时变特点，难以用精确的数学模型进行描述，用传统的控制方法难以实现最正确控制而模糊控制具有自适应和鲁棒性等特点，它为机器人焊接控制提供了一个理想的控制方法。模糊控制是智能控制的较早形式，它吸取了人的思维具有模糊性的特点，使用模糊数学中的隶属函数、模糊关系、模糊推理和决策等工具，巧妙地综合了人们的直觉经验，从而在其他经典控制理论和现代控制理论不太奏效的场合能够实现较满意的控制。将模糊控制理论和实际焊接过程相结合，开展成为专用焊接控制器，进一步开展成为了通用型焊接模糊控制器。模糊控制具有较完善的控制规那么，模糊控制综合定量知识的能力较差，当对象动态特性发生变化，或者受到随机干扰的影响都会影响模糊控制的效果。因此在模糊控制理论方面，人们对常规模糊控制进行了改良，设计了一些高性能模糊控制器，有效解决精度较低、自适应能力有限及设备产生振荡现象等问题。5.3神经网络控制技术神经网络控制是研究和利用人脑的某些结构、机理以及人的知识和经验对系统进行控制，它是神经网络作为人工智能的一种途径在控制领域的渗透。用神经网络设计的控制系统适应性、鲁棒性均较好，能处理时变、多因素、非线性等复杂焊接过程的控制问题。人工神经网络具有很强的自学习、自适应能力信息存储量大，容错性好，能够实现并行联想搜索解空间和完成自适应推理，提高智能系统的智能水平、知识处理能力及强壮性。因此，在机器人焊接质量控制中可采用神经网络建立焊接过程模型从而解决线性控制方法所不能克服的问题，弥补传统专家系统以及模糊控制的缺乏，现在焊接机器人神经网络控制系统中使用较多的是前馈式多层神经网络。5.4嵌入式控制技术的应用嵌入式系统以其小型、专用、易携带、可靠性高的特点，已经在焊接机器人控制领域得到了应用，嵌入式控制系统具备网络和人机交互能力，可以取代以往基于微处理器的控制方式嵌入式控制器具有液晶显示器，可以替代ＣＲＴ显示器在控制系统中所扮演的角色，键盘响应也具有很高的实时性，满足信息的输入和对控制系统的干预等工作。经实验和实际应用说明，嵌入式控制器比根本的模糊控制器具有更好的控制性能嵌入式为焊接工艺的在线监测提供了新的技术方法，它能确保焊接质量“零缺陷〞的目标得以实现。6、焊接机器人应用工程焊接机器人应用技术是机器人技术、焊接技术和系统工程技术的融合，焊接机器人能否在实际生产中得到应用，发挥其优越的特性，取决于人们对上述技术的融合程度。经过近10年的努力，我国在机器人焊装夹具设计方面积累了较丰富的经验，机器人周边设备实现了标准化，具有年产300余套焊接机器人工作站的能力。可以说国内的系统集成商在机器人工作站及简单的焊装线的设计开发方面具有了与国外系统集成商抗衡的能力，近几年为国内汽车零部件等企业提供了大量的机器人焊接系统。但是另外一个严重的事实是，我们还不具备制造高水平的机器人成套焊装线的能力。国内几大汽车厂的车身焊装线都是由国外机器人系统集成商设计制造的。

作为焊接机器人的最大用户，预计未来的10年我国汽车年产量要到达千万辆，现在的焊接装备远远满足不了生产需求，对焊接装备的需求量将大幅增加，焊装生产线要求更加自动化和柔性化，以适应多品种、小批量的生产要求，机器人将大量应用于焊接生产线中。对我国的机器人系统集成商来说如何抓住机遇是当前要解决的重要课题，从另一方面讲也决定着国产焊接机器人的命运。

1)实行企业联合。机器人系统集成商与汽车制造商联合，消化吸收国外汽车焊装线。

2)建立自己的焊接装备设计标准及数模，提高设计水平和效率。

3)加强人才培养建设。机器人焊接生产线是个复杂的系统工程，涉及到机械、电气、物流传输、计算机、汽车设计制造、机器人技术、焊接技术等多种学科，而我国目前还没有关于这方面较为系统的培训机构。

4)加强与国外公司的合作，通过合作学习提高自己的设计水平。7、焊接机器人开展趋势焊接机器人在高质量、高效率的焊接生产中，发挥了极其重要的作用。工业机器人技术的研究、开展与应用，有力地推动了世界工业技术的进步。近年来，焊接机器人技术的研究与应用在焊缝跟踪、信息传感、离线编程与路径规划、智能控制、电源技术、仿真技术、焊接工艺方法、遥控焊接技术等方面取得了许多突出的成果。随着计算机技术、网络技术、智能控制技术、人工智能理论以及工业生产系统的不断开展，焊接机器人技术领域还有很多亟待我们去研究的问题，特别是焊接机器人的视觉控制技术、模糊控制技术、智能化控制技术、嵌入式控制技术、虚拟现实技术、网络控制技术等将是未来研究的主要方向。

目前国际机器人界都在加大科研力度，进行机器人共性技术的研究。从机器人技术开展趋势看，焊接机器人和其它工业机器人一样，不断向智能化和多样化方向开展。具体而言，表现在如下几个方面：1)机器人操作机结构：

通过有限元分析、模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用，实现机器人操作机构的优化设计。

探索新的高强度轻质材料，进一步提高负载/自重比。例如，以德国KUKA公司为代表的机器人公司，已将机器人并联平行四边形结构改为开链结构，拓展了机器人的工作范围，加之轻质铝合金材料的应用，大大提高了机器人的性能。此外采用先进的RV减速器及交流伺服电机，使机器人操作机几乎成为免维护系统。

机构向着模块化、可重构方向开展。例如，关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。

机器人的结构更加灵巧，控制系统愈来愈小，二者正朝着一体化方向开展。

采用并联机构，利用机器人技术，实现高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的拓展，为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了根底。意大利COMAU公司，日本FANUC等公司已开发出了此类产品。2)机器人控制系统：

重点研究开放式，模块化控制系统。向基于PC机的开放型控

制器方向开展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。控制系统的性能进一步提高，已由过去控制标准的6轴机器人开展到现在能够控制21轴甚至27轴，并且实现了软件伺服和全数字控制。

人机界面更加友好，语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器的标准化和网络化，以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。

编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外，离线编程的实用化将成为研究重点，在某些领域的离线编程已实现实用化。3)机器人传感技术：

机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了激光传感器、视觉传感器和力传感器，并实现了焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等，大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。

遥控机器人那么采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制。为进一步提高机器人的智能和适应性，多种传感器的使用是其问题解决的关键。其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法，特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。另一问题就是传感系统的实用化。4)网络通信功能：

日本YASKAWA和德国KUKA公司的最新机器人控制器已实现了与Canbus、Profibus总线及一些网络的联接，使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备开展。5)机器人遥控和监控技术

在一些诸如核辐射、深水、有毒等高危险环境中进行焊接或其它作业，需要有遥控的机器人代替人去工作。当代遥控机器人系统的开展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳〞机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。多机器人和操作者之间的协调控制，可通过网络建立大范围内的机器人遥控系统，在有时延的情况下，建立预先显示进行遥控等。6)虚拟机器人技术：

虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演开展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术，实现机器人的虚拟遥操作和人机交互。7)机器人性能价格比：

机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降。由于微电子技术的快速开展和大规模集成电路的应用，使机器人系统的可靠性有了很大提高。过去机器人系统的可靠性MTBF一般为几千小时，而现在已到达5万小时，可以满足任何场合的需求。8)多智能体调控技术：

这是目前机器人研究的一个崭新领域。主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感知与学习方法，建模和规划、群体行为控