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《中国人工智能学会通讯》——5.5 基于工业机器人的航空智能制造技术

简介: 本节书摘来自CCAI《中国人工智能学会通讯》一书中的第5章,第5.5节, 更多章节内容可以访问云栖社区“CCAI”公众号查看。
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5.5 基于工业机器人的航空智能制造技术

随着全球经济的飞速发展,人们生活水平不断提高,其出行越来越多地选择乘坐飞机,飞机已经成为最重要的交通工具之一。根据 2014 年中国商飞公司发布的第五个《中国商飞市场预测报告》,全球客机机队规模将在 2033 年达到 39 800 架,中国市场将需要 5 541 架干线和支线客机,全球的新机总计达到 35 166 架,价值约为 44 373 亿美元[1] 。2015 年 11 月 2 日,大型客机 C919 正式总装下线,标志着 C919 的研制取得了阶段性成果,为下一步首飞奠定了坚实的基础。据预测,C919 成功进入市场后,总销量有望达到 2 000 架次。C919 将对我国大飞机制造带来非常深远的影响。

航空宇航制造技术反映了一个国家的整体工业水平,是先进制造技术在航空航天产品、国防武器装备制造中的综合体现。当前我国急需缩短型号研制周期和用高新技术提升航空宇航制造技术,以适应现代制造体系的要求。以复杂系统制造与装配、制造过程质量控制、设计 / 制造 / 材料一体化、长寿命高可靠性制造为代表的先进制造技术,成为提升航空宇航制造技术水平和能力的综合体现。

以复杂系统制造与装配方向为例,数字化制造、高效数控加工、柔性装配工艺与装备和复杂系统制造过程的管理与控制等先进技术,正在成为现代航空制造应用和发展的新技术和新方向。以美欧为代表的西方发达国家,在航空制造领域这些新技术得到了普遍应用,如 F22、F35 等新一代飞机和F119、F135 等新一代航空发动机的研制生产。

我国航空制造技术正处于向数字化、智能化制造的全面发展和转变的阶段,四代机、舰载机、大运、新型航空发动机、大型运载火箭、深空探测、嫦娥工程等国家重大型号工程的研制生产中新工艺技术将成为提升我国航空制造技术水平和能力的重要标志。

从 1959 年 Unimation 公司研发出第一台工业机器人 Unimat 以来,由于具有自动化程度高、高灵活性、高柔性、低成本等优势[2] ,机器人技术在许多行业得到了应用,出现了码垛机器人、装配机器人、包装机器人、焊接机器人、喷涂机器人等。配合特定功能的末端执行器,工业机器人能很好地适应不同加工装配需求,因此装配了不同末端执行器的工业机器人,是航空智能制造飞机柔性装配的发展主流。

本文将介绍航空制孔机器人技术及飞机自动化喷涂技术这两种难度较大、技术含量较高的,基于工业机器人航空智能制造技术。

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