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NASA研发飞机机身机器人自动检测系统
2018-09-03
[据现代制造在线网站7月16日报道]    NASA近期对外公布,在“NASA先进复合材料项目”的支持下,正在研发飞机机身机器人自动检测系统。先进复合材料项目的目标是通过改进相关方法、工具和协议,将飞机复合材料构件的开发和认证时间缩短30%。此次公开的检测系统,旨在通过机器人技术、软件自动编程技术等,加速飞机复合材料构件检测,提高检测结果的精确性。
    当前所采用的检测方法有红外热成像法和手工检测法,红外热成像法采用的是闪光产生的热量。当材料冷却时,研究人员分析了热量是如何通过部件揭示出隐藏的缺陷和异常子构件的,而不会对部件带来损伤。然而,红外热成像设备尺寸大、重量重,通过其进行检测必须要穿过整个部件的内外部表面,以确保检测的全面性。而如果采用手工检测方法,对于飞机机身等大尺寸构件,需多个操作人员才可完成,不仅所需的时间周期长,而且也增加了成本和检测的复杂性。
    为了实现上述过程的自动化,NASA兰利研究中心正在研发一种机器人自动检测系统。该系统采用了Universal Robots公司的两台UR10协作机器人,并采用RoboDK公司的软件对机器人进行自动编程。该软件具有一个应用程序接口(API),使用户可以采用C++、Matlab、Visual Basic等通用编程语言对机器人进行编程控制,包括创建待检测部件、检测方案和检测工具运动路径的计算机模型;该软件还能够通过算法进行定制化,自动完成一些作业任务,如将检测方案投射到部件表面,以仿真并生成检测程序,算法可以是全自动化的或半自动化的,可根据由操作人员或机器人编程人员改变的某些参数来生成工具路径,在几分钟就可完成编程工作。一旦校准确定了检测过程且协同机器人被定位于与部件相对合适的位置,协作机器人能够按照预编程路径精确移动检测设备到待检测区并执行检测,检测人员获取相关检索数据。
    目前整个检测系统还处于早期研发阶段,其最终目标是建立起检测系统框架,并制定出详细方案。协作机器人当前还必须通过手动移动到机身的不同位置,然后在待检测区域表面完成扫描后重新进行调整。该系统的应用具有节约时间和成本的潜力,因为仅一个操作人员就可完成检测过程的监管工作。此外,协作机器人还具有一个安全系统,用于监测是否处于一种危险状况,当接触到人的时候立刻停止操作,为此,这就允许工人能够安全地紧挨着机器人一同工作,在进行红外检测的同时能够完成其他制造过程。
    未来该系统的应用将在节约时间和成本、提高检测结果质量、提高检测系统的可靠性等方面具有重要潜力。(北方科技信息研究所  祁萌)

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