1.   背景

作为机械加工领域应用最为广泛的加工方法之一，焊接在国民生产中具有非常重要的地位。传统的手工焊接工作环境差，焊接效率低，且焊接质量依赖于工人的经验技术，已经无法满足现代工业生产的需求。因此提高焊接质量和效率，同时改善焊接工作环境已经成为现代焊接作业中亟待解决的问题。

2.   近况

近年来，对机器人的相关应用研究不断深入，特别是在工业焊接领域得到了广泛的使用。目前，在自动焊接生产中，应用最多的是“示教再现”和离线编程两种工作方式。 “示教再现”即在焊接作业前，手动控制机器人焊接系统对待焊工件进行焊接示教，并保存示教路径信息。在实际的焊 接作业中，根据示教信息，焊接机器人即可完成自动焊接。在焊缝形状相对单一、焊接 工况简单的情况下，这两种模式都有着不错的焊接效果。然而，在实际的生产工况中， 焊接目标多变，且工作环境复杂，而这些工作模式无法感知工况，对环境的变化缺乏一 定的灵活性。这就大大降低了生产效率，增加了生产成本。因此机器人焊接的智能化是未来发展的必然趋势，而焊接视觉系统在此环节中发挥着重要的价值。

3.视觉传感器在自动化焊接中的作用

为了实现机器人焊接的智能化，基于各类传感器的焊接方案得到了广泛应用。将传感系统与焊接机器人结合起来，可实时获取焊接工况的相关信息，通过对这些信息的分析处理，即可在焊接过程中实时调节焊接参数，完成自动焊接作业。在过去的研究中，常用的传感器主要有超声波传感器、红外传感器、电弧传感器以及视觉传感器等。其中，视觉传感器（2d传感器/3D相机）可以实现非接触测量，且测量精度高、获取信息丰富，同时具有较强的抗弧光干扰能力，在工业领域中得到了广泛的应用。将视觉传感测量与工业机器人结合起来，如同给机器人装上了智慧的“眼睛”，使 得机器人不接触工件，也可根据视觉传感器的反馈信息来实时感应工况变化。这对拓 展机器人的工业应用、提升制造业的自动化和智能化程度具有重大意义。基于视觉传感的机器人焊接通过视觉传感器实时获取焊接工况信息，对焊接目标进行分析计算， 从而自动提取焊缝特征信息和焊接路径，根据得到的焊缝位置信息与焊枪的实时位置 之间的偏差，对机器人运动进行及时调整，从而实现焊缝的准确焊接。 发达国家对基于视觉引导的机器人自动焊接技术研究较为深入，而我国在一些自动焊接的关键技术上还与欧美等国存在不小的差距。同时，由于国外焊接机器人发展成熟，成本较低，价格优势也是其占据国内焊接市场的一大因素。因此，必须加强国内自动焊接技术的研究，促进国产焊接机器人的发展，从而提升我国生产制造的自动化和智能化水平。

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