NASA研發飛機機身機器人自動檢測系統

原標題：NASA研發飛機機身機器人自動檢測系統

　　[據現代製造在線網站7月16日報道] NASA近期對外公布，在「NASA先進複合材料項目」的支持下，正在研發飛機機身機器人自動檢測系統。先進複合材料項目的目標是通過改進相關方法、工具和協議，將飛機複合材料構件的開發和認證時間縮短30%。此次公開的檢測系統，旨在通過機器人技術、軟體自動編程技術等，加速飛機複合材料構件檢測，提高檢測結果的精確性。

當前所採用的檢測方法有紅外熱成像法和手工檢測法，紅外熱成像法採用的是閃光產生的熱量。當材料冷卻時，研究人員分析了熱量是如何通過部件揭示出隱藏的缺陷和異常子構件的，而不會對部件帶來損傷。然而，紅外熱成像設備尺寸大、重量重，通過其進行檢測必須要穿過整個部件的內外部表面，以確保檢測的全面性。而如果採用手工檢測方法，對於飛機機身等大尺寸構件，需多個操作人員才可完成，不僅所需的時間周期長，而且也增加了成本和檢測的複雜性。

為了實現上述過程的自動化，NASA蘭利研究中心正在研發一種機器人自動檢測系統。該系統採用了Universal Robots公司的兩台UR10協作機器人，並採用RoboDK公司的軟體對機器人進行自動編程。該軟體具有一個應用程序介面（API），使用戶可以採用C++、Matlab、Visual Basic等通用編程語言對機器人進行編程式控制制，包括創建待檢測部件、檢測方案和檢測工具運動路徑的計算機模型；該軟體還能夠通過演算法進行定製化，自動完成一些作業任務，如將檢測方案投射到部件表面，以模擬並生成檢測程序，演算法可以是全自動化的或半自動化的，可根據由操作人員或機器人編程人員改變的某些參數來生成工具路徑，在幾分鐘就可完成編程工作。一旦校準確定了檢測過程且協同機器人被定位於與部件相對合適的位置，協作機器人能夠按照預編程路徑精確移動檢測設備到待檢測區並執行檢測，檢測人員獲取相關檢索數據。

目前整個檢測系統還處於早期研發階段，其最終目標是建立起檢測系統框架，並制定出詳細方案。協作機器人當前還必須通過手動移動到機身的不同位置，然後在待檢測區域表面完成掃描後重新進行調整。該系統的應用具有節約時間和成本的潛力，因為僅一個操作人員就可完成檢測過程的監管工作。此外，協作機器人還具有一個安全系統，用於監測是否處於一種危險狀況，當接觸到人的時候立刻停止操作，為此，這就允許工人能夠安全地緊挨著機器人一同工作，在進行紅外檢測的同時能夠完成其他製造過程。

未來該系統的應用將在節約時間和成本、提高檢測結果質量、提高檢測系統的可靠性等方面具有重要潛力。（北方科技信息研究所 祁萌）

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