：专家系统的出现是人工智能在实际应用中最引人注目的成果,也是人工智能最活跃或最富有成效的研究领域。介绍了专家系统的原理和结构,重点论述了专家系统的发展历程、与先进技术相结合的发展趋势和新型专家系统特点,对专家系统的应用领域进行了讨论。

第24卷第5期2002年9月

文章编号:1002-0446(2002)05-0456-03

机器人　ROBOT

Vol.24,No.5　Sept.,2002

熔化焊机器人焊接专家系统

姚河清　王运东

(河海大学机电工程学院　常州　210032)

摘　要:本文在MESSERIGM公司生产的Tri-2000弧焊机器人上,利用VisualC++6.0开发出了熔化焊机器人焊接专家系统.该系统沿用常用专家系统的开发方法,采用分层推理,最终将机器人所需焊接工艺参数直接传送给机器人控制器,较好地实现了专家系统和弧焊机器人的结合.

关键词:专家系统;弧焊机器人;熔化焊;VisualC++中图分类号:　TP24　　　　文献标识码:　B

GMAWWELDINGEXPERTSYSTEMFORARCWELDINGROBOT

YAOHe-qing　WANGYun-dong

(CollegeofMechanical&ElectricalEngineering,HehaiUniversityChangzhou　213022)

　Abstract:ThispaperdevelopsGMAWweldingexpertsystemforTri-2000ArcWeldingRobotproducedby

MESSERIGMCo.withVisualC++http://ingcommonmethodsforconstructingexpertsystemandreasoningbystep,thesystemrealizescombinationofexpertsystemandarcweldingrobotbytransferringweldingprocesspa-rameterstotherobotcontrolcabinet.

　Keywords:expertsystems,arcweldingrobot,GMAW,VisualC++

1　引言(Introduction)

机器人焊接及其相应的柔性制造系统应用是我国传统焊接生产现代化改造最重要的发展方向之一.随着我国加入WTO及工业生产水平的高速发展,劳动力成本提高,焊接机器人设备成本降低.激烈的国际竞争要求焊接质量愈来愈高,产品的个性化要求提高,产品的更新换代速度越来越快,小批量、多品种会成为现代工业生产的新特点.焊接生产与其它机械加工方法相比,其工艺的复杂程度要大得多,不同产品焊接的工艺差异很大,不同材料、不同结构、不同接头形式、不同焊接位置、不同的焊接质量要求等都要求不同的焊接工艺.这使得焊接工艺的制定过程比较复杂.除了具有一般工艺制定规则以外,还必须配合相应的工艺实验对制定的工艺进行验证,以及一整套严格的工艺评定标准.采用机器人焊接工艺专家系统,在制定焊接工艺过程中可减少或取消工艺实验,同时结合确定的焊接机器人应用范围设计专家系统,一方面可降低专家系统的

设计难度,提高应用的可靠性,同时可将专家系统直接和机器人联机使用,充分利用机器人所具有的各种性能和功能.

2　应用焊接机器人系统介绍(Introduction

ofappliedweldingrobotsystem)

系统所应用的机器人为奥地利MESSERIGM公司生产的Tri-2000弧焊机器人.如图1所示.该系统主要包括:机器人操作机、变位器、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊接供气系统、焊枪等)、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等.它采用交流伺服驱动及独特的过程控制,保证了整个系统的高速度动态性能及精确的跟踪.RTI2000机械手的路径控制采用与电机同轴的绝对编码器,所有各轴的位置可以随机存储,无需校正.控制系统采用奔腾处理器及全数字式信号通讯.Tri-2000弧焊机器人为全数字化控制机器人,机械手、控制柜和滑轨系统的控制和定位实现全数字化控制,

：专家系统的出现是人工智能在实际应用中最引人注目的成果,也是人工智能最活跃或最富有成效的研究领域。介绍了专家系统的原理和结构,重点论述了专家系统的发展历程、与先进技术相结合的发展趋势和新型专家系统特点,对专家系统的应用领域进行了讨论。

第24卷第5期姚河清等:　熔化焊机器人焊接专家系统

457

系统通过INTERBUS-S和HEAD总线进行数据交换(如图2所示),数据处理速度更快,且不受任何环境的电、磁场干扰.焊接控制器由微处理器及外围接

口芯片组成,可根据预定的焊接监控程序,完成焊接参数输入、焊接程序控制及焊接系统故障自诊断,并实现与本地计算机及控制盒的通讯

.

图1　弧焊机器人系统总体框架(所有数据均通过数字总线进行交换)

Fig.1　Theframeofarcweldingrobotsystem

利用MFCDAO封装的几个数据库操作类实现对知

识库和综合数据库的管理和维护.开发出的系统人机界面友好,操作简单.3.2　系统的总体框架

熔化焊机器人焊接专家系统如图3所示.

图2　焊接机器人控制系统结构原理图

Fig.2　Theprinciplechartofarcweldingrobotcontrolsystem

3　焊接机器人专家系统的开发(Developmentof

expertsystemforarcweldingrobot)

3.1　开发环境的选择[1]

专家系统的开发环境可以采用传统的人工智能专用语言(如Lisp、Prolog等)来进行开发,但由于这些智能语言在时空开销、运行效率、移植性、过程性、实现方便性等方面受到局限,很多情况下难以满足实际应用的需要.而采用面向对象技术的C++语言,由于其计算和字符处理能力强,可移植性好,程序代码优化,开发效率高,采用面向对象技术使得软件的开发过程更接近人类的思维活动,现已发展成为主流的程序设计语言,被广泛应用于系统程序设计及系统软件开发等方面.本文所开发的机器人焊

图3　系统功能模块

Fig.3　Moduleofsystemfunction

系统通过人机接口,根据知识库、综合数据 …… 此处隐藏：2739字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……