1. 研究目的与意义（文献综述）

近年以来，“工业4.0”成为社会各界广泛热议的话题。在“工业4.0”时代，各式各样的机器人不断的出现在人们视野之中。机器人作为自动化技术的集大成者，成为了工业“4.0”最主要的基础设施之一。根据可靠的统计，焊接机器人成为机器人应用当中的最主要的类别之一。在焊接技术方面，众所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平；另一方面，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。随之科技的发展和工业需求（尤其是汽车行业）的增加，人工操作不仅难以保证焊接稳定优秀来保证零件或产品的质量，而且也渐渐跟不上生产计划要求的产能，而焊接机器人的出现给焊接行业带来了福音。

目前，我国工业机器热密度仅为30台/万人，不足全球平均水平的一半，与工业自动化程度较高的韩国（437台/万人）、日本（323台/万人）和德国（282台/万人）相比差距更大，近几年，全球机器人的数量在迅速增加。 我国自上个世纪70年代末开始进行工业机器人的研究，经过二十多年的发展，在技术和应用方面均取得了长足的发展，对国民经济尤其是制造业的发展起到了重要的推动作用。据不完全统计，最近几年我国工业机器人呈现出快速增长势头，平均每年的增长率都超过40%,焊接机器人的增长率超过了60%。但这样的增长速度相对于我国的经济发展速度以及经济总量来说显然是不匹配的，这说明我国制造业的自动化程度有待进一步提高，另一方面也反映了我国劳动力成本的低廉，制造业自动化水平以及工业机器人应用程度的提高受到限制。当前焊接机器人的应用迎来了难得的发展机遇。一方面，随着技术的发展，焊接机器人的价格不断下降，性能不断提升；另一方面，劳动力成本不断上升，我国经济的发展，由制造大国向制造强国迈进，需要提升加工手段，提高产品质量和增加企业竞争力，这一切预示着机器人应用及发展前景空间巨大。

从国内外研究现状来看，焊接机器人技术的研究十分活跃，焊接机器人技术研究主要集中在焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、焊接机器人系统仿真技术、机器人用焊接工艺方法、遥控焊接技术等方面。路径规划问题是机器人学很重要的一个方面，大多数国内外文献都称该问题为Path Planning，Find—Path Problem，etc..对机器人焊接路径进行合理的规划，可以减少机器人工位的生产时间，缩短整体工时，提高生产效率，降低生产成本。另一方面，编程操作已经成为了机器人使用方式的主流，成为了人类与机器人之间交流的桥梁。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

路径规划问题是焊接机器人系统研究的核心部分。路径规划是指在工作空间中，为焊接机器人达到预定目标提供一条合理、高效的路径。为完成给定任务，焊接机器人可选择的路径有很多，实际应用中常选择一条在一定准则下为最优(或近似最优的路径)。最优的准则通常为距离最短、时间最短、

费用最小等。

3. 研究计划与安排

第1周：展开调查研究,通过大量查阅相关文献及书籍确定本课题的基本架构，同时完成开题报告的初步撰写。

第2-3周：分析研究过程的核心技术和方案，通过导师的指导和自主学习掌握研究所需的技术和知识。

第4-5 周：完成毕业论文的初步架构设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] wang x, xue l, yan y, et al. welding robot collision-freepath optimization[j]. applied sciences, 2017, 7(2):89.

[2] wang x, shi y, yan y, et al. intelligent weldingrobot path optimization based on discrete elite pso[j]. soft computing,2016:1-13.

[3] erd#229;#145;s g, kardos c, kem#227;copy;ny z, et al. process planning and offlineprogramming for robotic remote laser welding systems[j]. international journalof computer integrated manufacturing, 2016, 29(12):1287-1306.