nasa近期對外公布，在“nasa先進復(fù)合材料項目”的支持下，正在研發(fā)飛機機身機器人自動檢測系統(tǒng)。先進復(fù)合材料項目的目標是通過改進相關(guān)方法、工具和協(xié)議，將飛機復(fù)合材料構(gòu)件的開發(fā)和認證時間縮短30%。此次公開的檢測系統(tǒng)，旨在通過機器人技術(shù)、軟件自動編程技術(shù)等，加速飛機復(fù)合材料構(gòu)件檢測，提高檢測結(jié)果的精確性。

當前所采用的檢測方法有紅外熱成像法和手工檢測法，紅外熱成像法采用的是閃光產(chǎn)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(gòu)件的，而不會對部件帶來損傷。然而，紅外熱成像設(shè)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(nèi)外部表面，以確保檢測的全面性。而如果采用手工檢測方法，對于飛機機身等大尺寸構(gòu)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復(fù)雜性。

為了實現(xiàn)上述過程的自動化，nasa蘭利研究中心正在研發(fā)一種機器人自動檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了universal robots公司的兩臺ur10協(xié)作機器人，并采用robodk公司的軟件對機器人進行自動編程。該軟件具有一個應(yīng)用程序接口（api），使用戶可以采用c++、matlab、visual basic等通用編程語言對機器人進行編程控制，包括創(chuàng)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；該軟件還能夠通過算法進行定制化，自動完成一些作業(yè)任務(wù)，如將檢測方案投射到部件表面，以仿真并生成檢測程序，算法可以是全自動化的或半自動化的，可根據(jù)由操作人員或機器人編程人員改變的某些參數(shù)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(xié)同機器人被定位于與部件相對合適的位置，協(xié)作機器人能夠按照預(yù)編程路徑精確移動檢測設(shè)備到待檢測區(qū)并執(zhí)行檢測，檢測人員獲取相關(guān)檢索數(shù)據(jù)。

目前整個檢測系統(tǒng)還處于早期研發(fā)階段，其最終目標是建立起檢測系統(tǒng)框架，并制定出詳細方案。協(xié)作機器人當前還必須通過手動移動到機身的不同位置，然后在待檢測區(qū)域表面完成掃描后重新進行調(diào)整。該系統(tǒng)的應(yīng)用具有節(jié)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(jiān)管工作。此外，協(xié)作機器人還具有一個安全系統(tǒng)，用于監(jiān)測是否處于一種危險狀況，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制造過程。

未來該系統(tǒng)的應(yīng)用將在節(jié)約時間和成本、提高檢測結(jié)果質(zhì)量、提高檢測系統(tǒng)的可靠性等方面具有重要潛力。