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机器人技术在航空维修中的应用研究

发表时间：2021/4/16 来源：《中国科技信息》2021年5月作者：曹莉汪德春

[导读] 随着我国自动化技术的增强，机器人也被逐渐地应用到了各种工业当中。相比起人工而言，机器人虽然不够“聪明”，但是在进行一些简单的工作的过程当中效率更高、更为节约生产成本，并且也可以从一定程度上节约空间。而且在进行机器人的应用过程当中，机器人也更为机密、准确。

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摘要：随着我国自动化技术的增强，机器人也被逐渐地应用到了各种工业当中。相比起人工而言，机器人虽然不够“聪明”，但是在进行一些简单的工作的过程当中效率更高、更为节约生产成本，并且也可以从一定程度上节约空间。而且在进行机器人的应用过程当中，机器人也更为机密、准确。在进行航空相关的设备设施的维修过程当中，需要维修人员能够进行精准的维修工作，当中任何的一丝误差都有可能导致危险事故的出现。对于这种情况的存在，在本篇文章中我们将简要的探讨一下机器人技术在航空维修当中的应用，希望可以从一定程度上促进我国机器人技术在航空维修当中的应用发展。
关键词：机器人技术；航空维修；应用研究
        引言：一般来说，当民航企业现有的飞机经过了一定的飞行时长之后，就必然需要进行全面地维修以保障其使用的安全性[1]。此时民航企业一般会将其送到大的维修基地。跟建造飞机时从无到有的过程不同，对于现有飞机的全面维修，一方面要对其进行修复，另一方面也包含着重建的成分。而在这一过程中，就难免有许多单调的重复性的劳动，而国外针对这一问题已经广泛采取了机器人协助维修技术，但国内这一技术还未得到广泛关注，但鉴于其对于航空维修事业的巨大意义，本文将对这一技术展开深入的讨论。
        一、机器人技术
　　    机器人属于半自主或者全自主工作机器，集成了现代化制造技术、材料技术、信息化技术等，属于智能制造的代表产品。机器人主要包含两种，即制造环境下所应用工业机器人、非制造环境下所应用服务机器人。服务机器人由于应用环境差异，划分为为家庭或为人服务的机器人、特殊环境下的专业服务机器人。在航空维修领域所应用机器人，属于专业服务性机器人。
　　    虽然人们对于机器人的应用具有一定的想象力，但是实际上机器人与人们的期望之间依旧存在比较大的差异。其一，机器人融合了多学科体系，需汇总融合硬件与软件等多学科知识，需要大规模研发队伍与时间，投入市场会耗费很长时间。其二，目前工业机器人大部分都是处于结构化环境运转，服务机器人只能够完成简单任务，特种机器人则需要依赖于遥控才能够完成特殊项目。
        二、当前航空维修过程中的机器人技术应用现状
        1.在特殊的航空零件维修过程中的应用
        一般而言，航空维修企业都会面临对存在缺损情况的航空零部件进行焊接和尺寸恢复的工作，并且经常采用激光熔覆技术或者是热喷涂技术来解决这一工作过程中的问题。但是借助这两种技术虽然能够进行有效的修复，但是一旦零件和零件之间存在的差异过大，那么在进行大批量的维修工作之时，光是对其损伤部位进行有效的定位，就要花费巨大的精力，十分不利于航空维修企业的批量化操作，降低其维修效率。因此，当前在这一领域当中，许多航空维修企业都使用了具有高度的灵活性和柔性化能力的工业机器人，如此一来，这一问题就获得了很好的解决。
　　    2.在检测零件尺寸和外观的过程中的应用
        飞机进气道防护栅维修是维修的重要工作之一。

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而在对这个部件进行维修的过程当中，往往需要通过慕斯的方法来进行检测，但是由于这个部件本身的一些特点，导致在进行检测的过程当中存在着巨大的工作量。而且由于人类的视力往往会存在着疲劳的现象，这就导致了在进行检测的过程当中很有可能出现一些误差和遗漏的存在。或者有可能导致在维修过程当中的维修效率和质量不高，从而导致飞机仍然存在着一定的安全隐患。针对这种情况的存在，最近几年以来发展的机器人视觉技术就能够有针对性地解决这一方面的问题。在进行机器人视觉技术的应用过程当中，机器人会自动地加入检修目标转化为图像信号，然后利用专门的系统对图像信号进行处理，通过自动识别标记储存防护栅裂缝的方法进行处理。在进行应用的过程当中，不仅仅工作效率得到了大大的提高，而且不会存在视觉误差这种情况，也就意味着最终检测结果的准确性也能够得到进一步的提高。　
        3.在对飞机的大部件进行运输和装配过程中的应用
        在对航空飞机进行维修的过程中，有一个长期困扰相关工作人员的问题，那就是如何对其中的某些较大的部件进行运输和装配工作。但是在借助全向移动技术之后，这一问题就得到了有效的解决，车辆不仅可以在平面上进行任何角度的移动，还能够更为有效地运输飞机的大型部件。
　      三、机器人技术未来在航空维修领域的发展方向
　    　1.进行有效的重物搬运和装配活动
        一般而言，在需要对质量较重的航空维修部件或者物品进行运输和装配的时候，航空维修公司都会使用不具备高精度水平和柔性水平的厂房行车来完成，使得实际工作过程中的需要很难被有效满足。因此，如果能够在未来有效地应用高度智能化的机器人技术来完成这一工作，就能够使得这一运输与吊装的工作具备更高的灵活性，使其工作目标得以更好地完成。与此同时，还能够使得航空维修企业的一线员工得到最大程度的解放，一举多得。
　　    2.进行自动智能化的除漆工作和喷漆工作
        近年来我国的军用飞机领域也不断开发出新型的隐身战机，而针对这一类型的战机，其不管是除漆还是喷漆工作，相较于普通的战机都具有较高的难度。因此，如果不开发出更为先进的机器人技术，来完成这一工作，那么必将给我国的军用战机的发展带来负面的影响。
　　    3.实现航空零部件的精细化打磨
        在航空维修中，很多零件在投入使用一定时间之后，会出现划伤或者腐蚀等表层缺陷，需要人工打磨加以去除干净，其中小型零部件处理难度并不大，而大型零部件，即座舱盖覆盖件，其对打磨之后的厚度均匀性要求非常高，处理时不仅劳动强度较大，对于工人技术能力要求也非常高。因此，基于机器人提高作业效率与产品质量，将会是后续机器人技术主要研究方向。　
        四、结束语
        总而言之，就目前来看，机器人技术在航空维修当中的应用是相当广泛的，它不仅仅可以运用到对一些航空设备的零部件进行处理和加工过程当中，也能够帮助人们对一些大型的飞机零部件进行运输和装配。相比人工而言，机器人技术在进行航空维修的应用过程当中能够拥有更高的效率和更高的精密度，并且能够在一定程度上降低人工成本，对于航空维修领域的发展而言有着重要的意义。
参考文献：
[1]邓国智.航空维修中机器人技术的应用方法[J].粘接，2019，（3）.
[2]成磊.机器人技术在飞机发动机维修领域的应用[J].航空动力，2018，4（04）：43—46.