自動製孔是航空製造領域應用最廣泛
、最成熟的機器人技術，目前已有成熟產品出現。如F-16、F-22、F-2和T-50等飛機的垂尾壁板，C-130飛機的梁腹板，波音F/A-18E/F超級大黃蜂後沿襟翼，F-35飛機機翼上壁板，波音B-747、C-17等飛機的機艙地板，A380機翼壁板等均采用了機器人自動製孔技術。被加工材料涉及鈦合金、鋁合金、碳纖維複合材料等。

　　機器人配合多功能鑽孔末端執行器及位姿標定係統構成了機器人柔性鑽削係統，具體結構形式有3種(不包括數控係統)：(1) 柔性軌道機器人＋製孔末端執行器＋監測及標定係統

；(2) 自主爬行機器人＋製孔末端執行器＋監測及標定係統；(3)工業機械臂＋製孔末端執行器＋監測及標定係統。第1、2 類機器人自動製孔係統適合於大型飛機的大型工件或部件的加工
，要求工件表麵相對平整且曲率變化較小；第3類機器人自動製孔係統適合於複雜表麵的工件加工
，製孔的位置精度較高。

　　機(ji)器(qi)人(ren)自(zi)動(dong)製(zhi)孔(kong)係(xi)統(tong)的(de)工(gong)作(zuo)分(fen)工(gong)由(you)機(ji)器(qi)人(ren)完(wan)成(cheng)末(mo)端(duan)執(zhi)行(xing)器(qi)的(de)精(jing)確(que)定(ding)位(wei)和(he)定(ding)姿(zi)
，由(you)末(mo)端(duan)執(zhi)行(xing)器(qi)完(wan)成(cheng)鑽(zuan)頭(tou)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)及(ji)進(jin)給(gei)，由(you)監(jian)測(ce)及(ji)標(biao)定(ding)係(xi)統(tong)對(dui)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)及(ji)定(ding)位(wei)精(jing)度(du)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)測(ce)量(liang)
，整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)由(you)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)器(qi)控(kong)製(zhi)工(gong)藝(yi)順(shun)序(xu)，跟(gen)蹤(zong)數(shu)據(ju)(如刀具壽命和孔徑)。末端執行器與傳統的數控機床上的動力頭相比，最大優勢在於它具有壓緊裝置和實時力反饋裝置；其次在於它的獨立性和通用性：獨立性表現在它本身就是個小型的製孔裝置，利用它可進行一些切削實驗；通用性表現在它可以配合不同的移動平台構成鑽削係統。

　　機器人自動製孔係統的關鍵技術包括：

　　（1）壓緊力的設定。

　　鑽(zuan)削(xue)開(kai)始(shi)之(zhi)前(qian)
，機(ji)器(qi)人(ren)將(jiang)末(mo)端(duan)控(kong)製(zhi)器(qi)上(shang)的(de)鑽(zuan)頭(tou)移(yi)動(dong)到(dao)預(yu)定(ding)位(wei)置(zhi)和(he)姿(zi)態(tai)，由(you)末(mo)端(duan)執(zhi)行(xing)器(qi)的(de)壓(ya)緊(jin)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)被(bei)加(jia)工(gong)工(gong)件(jian)接(jie)觸(chu)，並(bing)施(shi)加(jia)一(yi)定(ding)壓(ya)緊(jin)力(li)。壓(ya)緊(jin)力(li)的(de)主(zhu)要(yao)作(zuo)用(yong)包(bao)括(kuo)：一是補償重力對末端執行器角度造成的影響；二是消除疊層材料層與層間的間隙
，防止層間毛刺的進入；三是使結構緊湊
，增加係統的動態剛度。

　　目(mu)前(qian)
，航(hang)空(kong)製(zhi)造(zao)業(ye)正(zheng)在(zai)應(ying)用(yong)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)自(zi)動(dong)製(zhi)孔(kong)係(xi)統(tong)，其(qi)壓(ya)緊(jin)力(li)和(he)鑽(zuan)削(xue)力(li)是(shi)耦(ou)合(he)的(de)，這(zhe)樣(yang)的(de)設(she)計(ji)使(shi)得(de)壓(ya)腳(jiao)上(shang)的(de)力(li)隨(sui)切(qie)削(xue)力(li)的(de)增(zeng)大(da)而(er)減(jian)小(xiao)，而(er)作(zuo)用(yong)在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang)的(de)力(li)始(shi)終(zhong)是(shi)壓(ya)緊(jin)力(li)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)使(shi)得(de)機(ji)器(qi)人(ren)在(zai)鑽(zuan)孔(kong)時(shi)不(bu)用(yong)承(cheng)受(shou)動(dong)態(tai)的(de)力(li)
，而(er)隻(zhi)承(cheng)受(shou)一(yi)個(ge)靜(jing)態(tai)的(de)力(li)

，這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)應(ying)保(bao)證(zheng)壓(ya)緊(jin)力(li)大(da)於(yu)切(qie)削(xue)力(li)，以(yi)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)孔(kong)的(de)質(zhi)量(liang)。但(dan)這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)也(ye)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)缺(que)點(dian)

，即(ji)會(hui)造(zao)成(cheng)工(gong)件(jian)的(de)變(bian)形(xing)。原(yuan)因(yin)是(shi)在(zai)鑽(zuan)孔(kong)前(qian)必(bi)須(xu)先(xian)壓(ya)緊(jin)
，而(er)此(ci)時(shi)作(zuo)用(yong)在(zai)工(gong)件(jian)上(shang)的(de)力(li)很(hen)大(da)。如(ru)何(he)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)，可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)未(wei)來(lai)的(de)一(yi)個(ge)研(yan)究(jiu)課(ke)題(ti)。

　　（2）調整刀具和工件表麵的垂直。

　　被加工件多是大型曲麵，在到達指定位置後
，需要調整鑽頭與工件的相對姿態，即保證鑽頭和工件的垂直。目前一般采用4個線性位移傳感器（LVDT）或4個激光位移傳感器來調整鑽頭和工件的垂直。如何利用視覺係統或較少的位移傳感器進行鑽頭的調姿( 目的是降低成本，提高效率) 也是值得深入探討的關鍵技術之一。

　　（3）位置精度補償。

　　製孔的位置精度即法線精度受到機器人運動學模型、負載、安裝方式、剛度
、末端執行器的機械間隙
、刀具的磨損、熱效應等因素的影響。如何采用檢測、標定、補償的方式，提高機器人自動製孔的位置及姿態精度也是製約製孔質量的關鍵問題。

　　2 機器人柔性平台[3]

　　飛機的壁板、尾翼


、垂翼
、舵板等均是複雜曲麵，對這些工件進行鑽孔、鉚接
、焊接、切割
、塗料等加工操作時

，必須要求工件表麵與加工工具（鑽頭、焊槍、激光器等）垂直。有2種方法可實現這種相對位姿的調整：一(yi)種(zhong)是(shi)將(jiang)工(gong)件(jian)固(gu)定(ding)不(bu)動(dong)，將(jiang)加(jia)工(gong)工(gong)具(ju)安(an)裝(zhuang)在(zai)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang)，通(tong)過(guo)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)大(da)範(fan)圍(wei)運(yun)動(dong)調(tiao)整(zheng)加(jia)工(gong)工(gong)具(ju)的(de)位(wei)置(zhi)與(yu)姿(zi)態(tai)，使(shi)之(zhi)與(yu)被(bei)加(jia)工(gong)工(gong)件(jian)表(biao)麵(mian)垂(chui)直(zhi)；第di二er種zhong方fang法fa是shi將jiang被bei加jia工gong工gong件jian安an裝zhuang在zai工gong業ye機ji械xie臂bi上shang，由you機ji械xie臂bi調tiao整zheng被bei加jia工gong工gong件jian的de位wei置zhi及ji姿zi態tai，而er加jia工gong工gong具ju可ke以yi采cai用yong傳chuan統tong的de機ji床chuang進jin行xing。這zhe種zhong加jia工gong係xi統tong可ke實shi現xian多duo工gong藝yi自zi動dong化hua
，被bei稱cheng之zhi為wei機ji器qi人ren柔rou性xing平ping台tai。由you於yu機ji器qi人ren配pei備bei了le測ce量liang設she備bei，可ke實shi時shi確que定ding夾jia具ju和he工gong件jian的de位wei姿zi，夾jia具ju幾ji何he結jie構gou的de改gai變bian可ke在zai生sheng產chan過guo程cheng中zhong被bei實shi時shi確que定ding
，避bi免mian了le定ding期qi將jiang夾jia具ju從cong生sheng產chan過guo程cheng中zhong取qu出chu，因yin此ci可ke實shi現xian多duo過guo程cheng自zi動dong化hua，縮suo短duan製zhi品pin的de生sheng產chan周zhou期qi。

　　Airbus、KUKA
、Metris和Delmia4家公司聯合開發了一種機器人柔性平台
，用於完成空客某型號飛機工件的柔性加工。該平台的技術創新在於實現了METRI SK-Series Optical CMM 測量設備和KUKA機器人的在線動態連接，使機器人實現了位置的閉環控製，提高了機器人的定位精度

，再通過集成Delmia’s V5和KUKA’s VRC的(de)仿(fang)真(zhen)軟(ruan)件(jian)，使(shi)得(de)機(ji)器(qi)人(ren)程(cheng)序(xu)的(de)編(bian)製(zhi)更(geng)準(zhun)確(que)更(geng)高(gao)效(xiao)。同(tong)時(shi)還(hai)實(shi)現(xian)了(le)測(ce)量(liang)設(she)備(bei)在(zai)虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)的(de)虛(xu)擬(ni)測(ce)量(liang)，以(yi)使(shi)實(shi)際(ji)環(huan)境(jing)適(shi)應(ying)虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)，使(shi)得(de)器(qi)人(ren)可(ke)實(shi)現(xian)自(zi)適(shi)應(ying)控(kong)製(zhi)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)準(zhun)確(que)地(di)補(bu)償(chang)動(dong)態(tai)負(fu)載(zai)下(xia)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)變(bian)形(xing)
、溫度波動以及機械的無規則運動引發的定位誤差。

　　3 機器人塗覆係統[4]

　　飛機的表麵塗層（雷達吸波材料或防結冰塗料）質量對飛機壽命至關重要，尤其是塗層的厚度。厚度公差、表麵光潔度、氣孔率、斜xie度du的de嚴yan格ge保bao證zheng對dui於yu人ren工gong塗tu覆fu來lai說shuo非fei常chang困kun難nan，而er采cai用yong用yong機ji器qi人ren技ji術shu則ze能neng輕qing而er易yi舉ju地di解jie決jue這zhe些xie問wen題ti。目mu前qian，世shi界jie上shang最zui大da的de機ji器qi人ren塗tu覆fu自zi動dong化hua係xi統tong是shi由you諾nuo斯si羅luo普pu·格魯門公司研製Robotic AircraftFinishing System (RAFS)，它由3個固定在地麵的機器人和一個可移動的機器人構成，用於B2轟炸機機體的表麵塗覆。

　　機器人塗覆自動化的優勢體現在以下幾個方麵：

　　（1）塗(tu)覆(fu)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)。傳(chuan)統(tong)的(de)人(ren)工(gong)塗(tu)覆(fu)，需(xu)要(yao)很(hen)多(duo)人(ren)員(yuan)在(zai)不(bu)同(tong)區(qu)域(yu)進(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)，雖(sui)然(ran)使(shi)用(yong)的(de)是(shi)同(tong)樣(yang)的(de)設(she)備(bei)
，但(dan)卻(que)難(nan)以(yi)保(bao)證(zheng)這(zhe)些(xie)人(ren)員(yuan)具(ju)有(you)相(xiang)同(tong)的(de)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)
，這(zhe)就(jiu)必(bi)須(xu)在(zai)塗(tu)覆(fu)完(wan)畢(bi)後(hou)進(jin)行(xing)打(da)磨(mo)處(chu)理(li)，而(er)打(da)磨(mo)的(de)費(fei)用(yong)非(fei)常(chang)高(gao)；機器人塗覆可有效解決這一問題，既保證了塗覆的一致性又控製了成本。

　　（2）產品質量。機器人塗覆有效地消除了塗覆完的再打磨和材料中的氣孔。

　　（3）節省材料。機器人可以實現更為精確的表麵塗覆
，減少了材料的浪費。

　　（4）環保和安全。機器人塗覆有效地降低了處理廢料的成本，同時也保證了操作者免受材料粉塵的影響。

　　機器人塗覆係統占地麵積大
，要求機器人的數量多，屬於大型係統集成，需要做好充分的規劃；同時對單個機器人的工作空間、fuzainenglidouyouyidingdeyaoqiu。zhenggexitongduijiqirendelixianbianchenghexunifangzhenjishuyaoqiugao，yincizaipentuqianxuyaozuohaoyigehelideguijiguihuahezitaijianyan
，yibaozhengpentuzhilianghegongzuoxiaolv。

　　4 機器人複合材料加工係統[5]

　　飛機上的複合材料主要是指碳纖維複合材料
，它可使飛機重量更輕、強度更高
、耐疲勞耐腐蝕性更好
、製造及飛行成本更低。因此現代大型飛機及各式戰鬥機已開始廣泛使用複合材料，波音787的複合材料用量已占到結構重量的50%以上。碳纖維的編織
、縫合、鋪放、膠粘劑及密封劑塗層等需要設備具有較大的工作空間、fuzadeyundongguijijigaodudelinghuoxing，yincifuhecailiaodejiagonggeichuantongcailiaodejiagongfangshitichulexindetiaozhan，tongshiyeweijiqirenjishudeyingyongtigongleqiji。

　　需要強調的是
，機器人進行複合材料加工時
，一般要求機器人末端執行器必須有快換功能，如在縫合複合材料時

，需要用到3種不同的縫紉頭，快換裝置將縮短更換縫紉頭的時間，同時還需要機器人可靠的控製3種縫合方法；另(ling)外(wai)，機(ji)器(qi)人(ren)還(hai)要(yao)為(wei)末(mo)端(duan)的(de)縫(feng)紉(ren)頭(tou)提(ti)供(gong)高(gao)的(de)重(zhong)複(fu)精(jing)度(du)和(he)運(yun)動(dong)協(xie)調(tiao)能(neng)力(li)

，因(yin)為(wei)在(zai)線(xian)斷(duan)或(huo)打(da)結(jie)以(yi)及(ji)針(zhen)尖(jian)嚴(yan)重(zhong)磨(mo)損(sun)時(shi)
，就(jiu)需(xu)要(yao)機(ji)器(qi)人(ren)記(ji)住(zhu)當(dang)前(qian)的(de)位(wei)置(zhi)，並(bing)在(zai)故(gu)障(zhang)排(pai)除(chu)後(hou)能(neng)準(zhun)確(que)的(de)回(hui)到(dao)先(xian)前(qian)發(fa)生(sheng)問(wen)題(ti)的(de)位(wei)置(zhi)。

　　相(xiang)比(bi)於(yu)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)在(zai)其(qi)他(ta)產(chan)業(ye)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)，複(fu)合(he)材(cai)料(liao)產(chan)業(ye)因(yin)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)主(zhu)導(dao)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)矛(mao)盾(dun)，正(zheng)隨(sui)著(zhe)機(ji)器(qi)人(ren)在(zai)各(ge)種(zhong)工(gong)序(xu)中(zhong)的(de)出(chu)現(xian)而(er)逐(zhu)漸(jian)消(xiao)失(shi)。

　　5 機器人焊接係統[5-6]

　　在zai現xian代dai飛fei機ji製zhi造zao中zhong，焊han接jie技ji術shu的de應ying用yong越yue來lai越yue多duo。這zhe種zhong連lian接jie方fang法fa同tong鉚mao接jie相xiang比bi具ju有you更geng低di的de成cheng本ben和he更geng高gao的de效xiao率lv，同tong時shi它ta能neng降jiang低di被bei連lian接jie件jian的de重zhong量liang。焊han接jie技ji術shu已yi成cheng為wei先xian進jin飛fei機ji研yan製zhi不bu可ke缺que少shao的de支zhi撐cheng技ji術shu。將jiang機ji器qi人ren應ying用yong到dao飛fei機ji焊han接jie中zhong，可ke以yi大da大da提ti高gao焊han接jie速su度du和he焊han接jie質zhi量liang

，降jiang低di焊han接jie結jie構gou的de成cheng本ben，降jiang低di複fu雜za曲qu麵mian的de焊han接jie難nan度du

，實shi現xian焊han接jie的de自zi動dong化hua。機ji器qi人ren可ke用yong於yu點dian焊han、弧焊
、激光焊
、摩擦攪拌焊等。

　　摩mo擦ca攪jiao拌ban焊han是shi一yi種zhong較jiao新xin的de連lian接jie方fang法fa，但dan焊han接jie設she備bei較jiao笨ben重zhong，需xu要yao較jiao大da的de力li和he力li矩ju
，工gong作zuo空kong間jian局ju多duo限xian於yu二er維wei平ping麵mian。隨sui著zhe機ji器qi人ren負fu載zai能neng力li和he剛gang度du的de提ti高gao，再zai加jia上shang機ji器qi人ren的de靈ling活huo性xing，可ke對dui複fu雜za的de三san維wei輪lun廓kuo連lian接jie，因yin此ci機ji器qi人ren摩mo擦ca攪jiao拌ban焊han接jie技ji術shu在zai飛fei機ji製zhi造zao業ye中zhong的de應ying用yong前qian景jing愈yu來lai愈yu光guang明ming。機ji器qi人ren焊han接jie係xi統tong關guan鍵jian在zai於yu機ji器qi人ren的de離li線xian編bian程cheng技ji術shu和he虛xu擬ni仿fang真zhen技ji術shu。焊han接jie路lu徑jing是shi由you大da量liang的de中zhong間jian點dian構gou成cheng的de，采cai用yong離li線xian編bian程cheng將jiang比bi傳chuan統tong的de示shi教jiao方fang法fa效xiao率lv更geng高gao

，焊han接jie路lu徑jing的de規gui劃hua對dui提ti高gao生sheng產chan率lv具ju有you重zhong要yao意yi義yi；利用虛擬仿真技術可以優化焊接路徑，使機器人的運動軌跡重複最少，同時可以檢驗機器人軌跡中是否存在奇異點或外界幹涉。

　　6 機器人裝配係統[7]

　　“柔性裝配”的de概gai念nian已yi經jing融rong入ru航hang空kong製zhi造zao業ye，其qi中zhong工gong業ye機ji器qi人ren技ji術shu是shi柔rou性xing裝zhuang配pei中zhong的de主zhu要yao設she備bei之zhi一yi。機ji器qi人ren柔rou性xing裝zhuang配pei係xi統tong根gen據ju激ji光guang輔fu助zhu定ding位wei係xi統tong提ti供gong的de相xiang對dui位wei姿zi關guan係xi
，在zai視shi覺jiao跟gen蹤zong係xi統tong的de監jian視shi之zhi下xia，由you中zhong央yang控kong製zhi器qi控kong製zhi機ji器qi人ren完wan成cheng輸shu送song
、定位、鉚接、螺釘連接等裝配工作。工業機器人作為柔性裝配係統中一個不可分割的部分，能有效提高裝配效率和裝配質量、降低裝配成本。目前，在F-16、F/A-18、C-130等型號飛機裝配中
，已經看到機器人裝配的身影，機器人工作單元主要用於裝配係統中工件的輸送、定位
、製孔和裝配。

　　機器人裝配係統的核心技術有：

　　(1)虛(xu)擬(ni)仿(fang)真(zhen)。對(dui)整(zheng)個(ge)裝(zhuang)配(pei)環(huan)境(jing)和(he)裝(zhuang)配(pei)過(guo)程(cheng)在(zai)虛(xu)擬(ni)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)
，避(bi)免(mian)實(shi)體(ti)裝(zhuang)配(pei)時(shi)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)的(de)問(wen)題(ti)而(er)停(ting)下(xia)來(lai)診(zhen)斷(duan)，節(jie)約(yue)時(shi)間(jian)
，降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。

　　(2)定位定姿。在裝配之前，由激光幹涉儀或光學經緯儀等對被裝配工件、裝配母體及機器人本身的相對位置及姿態進行標定，以便於機器人進行路徑規劃。

　　(3)實shi時shi監jian視shi跟gen蹤zong。由you視shi覺jiao及ji其qi他ta類lei型xing傳chuan感gan器qi實shi時shi監jian控kong被bei裝zhuang配pei件jian與yu周zhou邊bian設she備bei或huo裝zhuang配pei母mu體ti之zhi間jian的de位wei置zhi，並bing將jiang信xin號hao實shi時shi發fa送song給gei機ji器qi人ren
，以yi免mian意yi外wai事shi故gu發fa生sheng。

　　7 機器人零部件搬運[5]

　　自主導引小車(Auto-Guided Vehicle
，AGV) 已廣泛應用於汽車、家電
、工程機械等工業領域。同理，由於飛機部件具有種類多、體積大、形(xing)狀(zhuang)特(te)殊(shu)等(deng)特(te)點(dian)，部(bu)件(jian)的(de)運(yun)輸(shu)和(he)移(yi)動(dong)也(ye)需(xu)要(yao)自(zi)主(zhu)的(de)輔(fu)助(zhu)移(yi)動(dong)平(ping)台(tai)。作(zuo)為(wei)飛(fei)機(ji)柔(rou)性(xing)裝(zhuang)配(pei)係(xi)統(tong)中(zhong)不(bu)可(ke)分(fen)割(ge)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)
，機(ji)器(qi)人(ren)輔(fu)助(zhu)移(yi)動(dong)平(ping)台(tai)
，可(ke)以(yi)極(ji)大(da)的(de)提(ti)高(gao)飛(fei)機(ji)部(bu)件(jian)的(de)運(yun)輸(shu)和(he)裝(zhuang)配(pei)效(xiao)率(lv)。

　　8 機器人表麵精整係統[8]

　　表麵精整屬於零部件的精加工範疇，工藝包括去毛刺、磨削
、拋pao光guang等deng
，傳chuan統tong人ren工gong作zuo業ye方fang式shi容rong易yi引yin起qi操cao作zuo者zhe的de疲pi勞lao，導dao致zhi零ling部bu件jian的de重zhong修xiu率lv高gao，生sheng產chan效xiao率lv低di，生sheng產chan成cheng本ben高gao。機ji器qi人ren表biao麵mian精jing整zheng係xi統tong的de出chu現xian實shi現xian了le這zhe些xie工gong藝yi的de自zi動dong化hua，提ti高gao了le生sheng產chan效xiao率lv和he工gong件jian的de表biao麵mian質zhi量liang。

　　整zheng個ge係xi統tong的de關guan鍵jian就jiu是shi利li用yong反fan求qiu工gong程cheng對dui工gong件jian的de三san維wei輪lun廓kuo表biao麵mian進jin行xing建jian模mo，通tong過guo離li線xian編bian程cheng和he仿fang真zhen軟ruan件jian優you化hua出chu合he理li的de工gong作zuo路lu徑jing，然ran後hou根gen據ju這zhe些xie路lu徑jing迅xun速su自zi動dong生sheng成cheng機ji器qi人ren的de控kong製zhi代dai碼ma。在zai某mou些xie場chang合he還hai要yao求qiu對dui機ji器qi人ren實shi施shi力li控kong製zhi。表biao麵mian精jing整zheng工gong藝yi複fu雜za，因yin為wei其qi工gong藝yi參can數shu主zhu要yao依yi靠kao試shi驗yan確que定ding，這zhe就jiu需xu要yao給gei使shi用yong者zhe一yi個ge開kai放fang的de係xi統tong，方fang便bian修xiu改gai各ge種zhong工gong藝yi參can數shu
，同tong時shi係xi統tong還hai能neng自zi動dong地di根gen據ju這zhe些xie變bian化hua重zhong新xin生sheng成cheng機ji器qi人ren控kong製zhi代dai碼ma。

　　9 機器人測試及檢測係統[5]

　　空客運輸機A400M在zai不bu來lai梅mei氣qi體ti動dong力li試shi驗yan中zhong心xin進jin行xing機ji翼yi風feng洞dong測ce試shi時shi
，根gen據ju測ce試shi的de數shu據ju對dui機ji翼yi進jin行xing承cheng載zai麵mian的de優you化hua。測ce試shi過guo程cheng是shi將jiang氣qi壓ya或huo氣qi流liu傳chuan感gan器qi分fen別bie安an置zhi在zai機ji翼yi的de一yi係xi列lie測ce量liang點dian上shang，通tong過guo這zhe些xie測ce量liang點dian上shang的de壓ya差cha中zhong可ke推tui斷duan出chu氣qi流liu的de角jiao度du

，從cong而er判pan斷duan機ji翼yi承cheng載zai麵mian的de合he理li性xing。傳chuan統tong的de龍long門men架jia式shi係xi統tong因yin結jie構gou複fu雜za，測ce試shi傳chuan感gan器qi支zhi撐cheng軸zhou太tai多duo
，在zai測ce量liang空kong間jian內nei會hui造zao成cheng太tai多duo阻zu力li，從cong而er影ying響xiang到dao邊bian界jie氣qi流liu。采cai用yong機ji器qi人ren就jiu可ke以yi避bi免mian上shang述shu缺que點dian，它ta可ke以yi按an照zhao預yu定ding軌gui跡ji將jiang傳chuan感gan器qi連lian續xu送song至zhi預yu定ding位wei置zhi，係xi統tong靈ling活huo性xing好hao，重zhong複fu精jing度du高gao。

　　OCRobotics公司研製出了一種“snake-arm”機器人。該機器人有10節
，總長1800mm，直徑90mm，內孔直徑15mm，有27個自由度
，結構類似於象鼻子，靈活性很高。空中客車英國公司將該機器人安裝在工業機械臂末端
，從而進行飛機壁板內部的監測

、標準件緊固及密封等。它是一種非破壞性檢測技術， 維修人員省下了拆卸和重組飛機零件以進行檢測的麻煩。該機器人除完成內部監測/標準件緊固
、塗膠等工作外，也可用於飛機部件內腔的走(穿)線、吸屑及吸液、泄漏監測、噴塗焊縫跟蹤及檢查、去毛刺等工作。澳大利亞BAE SYSTEMS 公司研製的自主爬壁機器人可以通過負壓吸附原理使機器人在飛機大型壁板、機翼
、尾翼
、垂翼等表麵爬行
，利用其攜帶的各類傳感器檢測工件表麵的焊縫質量等,另外
，機器人技術在飛機零部件的膠接、表麵處理、激光切割、鈑金成型等方麵也有良好的應用前景。

　　機器人技術在航空製造業中麵臨的挑戰

　　新型材料的使用、柔性化製造的需求使得航空製造業非常期待機器人技術的融入，同時機器人位置精度的提高、負載能力的增強、實shi時shi仿fang真zhen技ji術shu的de高gao速su發fa展zhan也ye為wei機ji器qi人ren技ji術shu在zai航hang空kong製zhi造zao業ye得de到dao青qing睞lai提ti供gong了le機ji遇yu。但dan就jiu目mu前qian來lai說shuo，和he汽qi車che及ji家jia電dian製zhi造zao業ye一yi樣yang
，機ji器qi人ren技ji術shu要yao在zai航hang空kong製zhi造zao業ye中zhong得de到dao廣guang泛fan應ying用yong，還hai麵mian臨lin很hen多duo挑tiao戰zhan，這zhe也ye是shi休xiu斯si公gong司si、道格拉斯等飛機製造公司對機器人的使用采取謹慎態度的原因之一。

　　(1) 傳(chuan)統(tong)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)麵(mian)臨(lin)挑(tiao)戰(zhan)。我(wo)國(guo)航(hang)空(kong)工(gong)業(ye)主(zhu)要(yao)是(shi)通(tong)過(guo)仿(fang)製(zhi)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)產(chan)品(pin)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)，未(wei)能(neng)及(ji)時(shi)開(kai)發(fa)與(yu)更(geng)新(xin)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)。原(yuan)有(you)的(de)工(gong)裝(zhuang)及(ji)部(bu)分(fen)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)已(yi)成(cheng)為(wei)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)於(yu)飛(fei)機(ji)製(zhi)造(zao)的(de)絆(ban)腳(jiao)石(shi)。

　　(2) 係xi統tong集ji成cheng技ji術shu亟ji待dai提ti高gao。目mu前qian工gong業ye機ji器qi人ren及ji精jing密mi測ce量liang技ji術shu已yi相xiang對dui成cheng熟shu，但dan由you於yu航hang空kong工gong業ye的de特te殊shu性xing，不bu同tong的de加jia工gong工gong件jian及ji不bu同tong加jia工gong材cai料liao對dui機ji器qi人ren末mo端duan執zhi行xing器qi的de結jie構gou形xing式shi及ji性xing能neng要yao求qiu千qian變bian萬wan化hua，周zhou邊bian設she備bei的de布bu置zhi方fang式shi也ye不bu盡jin相xiang同tong，因yin此ci機ji器qi人ren
、末端執行器、測試標定單元、周(zhou)邊(bian)設(she)備(bei)等(deng)子(zi)係(xi)統(tong)的(de)集(ji)成(cheng)融(rong)合(he)難(nan)度(du)較(jiao)大(da)
，類(lei)似(si)於(yu)流(liu)水(shui)線(xian)式(shi)的(de)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)難(nan)以(yi)形(xing)成(cheng)。況(kuang)且(qie)，目(mu)前(qian)用(yong)於(yu)航(hang)空(kong)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)集(ji)成(cheng)商(shang)還(hai)沒(mei)有(you)，研(yan)製(zhi)開(kai)發(fa)單(dan)位(wei)多(duo)集(ji)中(zhong)於(yu)高(gao)校(xiao)及(ji)科(ke)研(yan)院(yuan)所(suo)。

　　(3) 現有機器人技術有待提升。現有工業機械臂主要是麵向汽車、家電
、陶瓷等行業，工作空間相對較小，負載能力較低。如果開發大範圍、大負載的工業機械臂，又難以解決高精度與大工作空間的矛盾；另外，大負載大運動範圍的工業機器人的示教問題也是航空領域麵臨的難題之一。

　　(4)成本控製問題。在飛機裝配成本、產量
、裝配自動化水平

、裝配效率、裝配質量（裝配精密度）、裝配係統投資諸因素之間存在一定的關係[9]。整個航空製造業的控製成本問題，不僅僅局限於裝配成本。將機器人技術應用於飛機製造業必將帶動周邊設備、工(gong)裝(zhuang)係(xi)統(tong)及(ji)自(zi)動(dong)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)提(ti)升(sheng)
，因(yin)而(er)成(cheng)本(ben)問(wen)題(ti)就(jiu)會(hui)顯(xian)現(xian)出(chu)來(lai)
，而(er)且(qie)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)越(yue)高(gao)，成(cheng)本(ben)投(tou)入(ru)就(jiu)會(hui)愈(yu)大(da)。如(ru)果(guo)隻(zhi)是(shi)小(xiao)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)
，飛(fei)機(ji)製(zhi)造(zao)引(yin)入(ru)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)並(bing)不(bu)是(shi)權(quan)宜(yi)之(zhi)計(ji)。