2006年，由中科院院士、清華大學(xué)教授潘際鑾所創(chuàng)造發(fā)明的特種機器人——無軌道爬行式弧焊機器人正式面世。該項技術(shù)打破了國內(nèi)外均無類似技術(shù)的空白，是國際焊接領(lǐng)域中的首創(chuàng)，屬于國際領(lǐng)先、原始創(chuàng)新的科研成果，也是解決大型結(jié)構(gòu)件在工地實現(xiàn)自動化焊接的強大武器。 焊接是現(xiàn)代工業(yè)中的先進制造方法之一。據(jù)統(tǒng)計，一個國家鋼消耗量的45% 要用焊接方法才能制造成產(chǎn)品。以我國為例，每年的鋼消耗量已達2 億噸，焊接工作量非常大，因而焊接工作的自動化成為焊接技術(shù)中的重大課題。目前，雖然焊接自動化已具有相當高的水平，工業(yè)機器人已廣泛應(yīng)用于汽車制造等行業(yè)，但是手臂式工業(yè)機器人不能解決大型鋼結(jié)構(gòu)在工地進行焊接的問題。大量的工地焊接仍須依靠手工焊接或機械化焊接方法。 為了解決工地焊接中工作環(huán)境惡劣、勞動強度大等問題，潘際鑾教授于20 年前就開始尋找研究的方向。他曾與香港理工大學(xué)教授合作研究，利用現(xiàn)有工業(yè)機器人安放在大型移動車上進行大型結(jié)構(gòu)焊接，但未能取得滿意的結(jié)果。后來，他提出爬行式焊接機器人解決大型結(jié)構(gòu)焊接自動化的構(gòu)想，得到清華大學(xué)合作同仁的贊賞，閻炳義、盧勤英首先研制成功能在立體空間上爬行的機構(gòu)，潘際鑾、高力生等提出了機器人的整體設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)。1997年開始，潘際鑾組織了以教師張華、鄭軍和博士研究生馬兆瑞、劉正文、張?zhí)嵉榷嗳说难芯繄F隊進行了大量的工作，克服了無數(shù)的困難，終于于2002年完成世界上第一臺全位置爬行式弧焊機器人。經(jīng)權(quán)威專家鑒定，該機器人為重大技術(shù)突破，處于國際領(lǐng)先地位。2006年，在此基礎(chǔ)上又成功開發(fā)了無軌道全位置爬行式氣體立焊機器人，進一步擴大了機器人的應(yīng)用范圍，提高了焊接生產(chǎn)效率。 無軌道全位置爬行式氣體立焊機器人具有在垂直立面或彎曲面上自主跟蹤焊縫，自由爬行，執(zhí)行全位置焊接操作任務(wù)；在立面上具有強大吸力，負重120 公斤；具有靈活的受控性能和運動性能；裝備有自主開發(fā)的激光跟蹤傳感器，傳感系統(tǒng)具有優(yōu)良的抗干擾能力和動態(tài)性能等特點。同時，其還具有無須導(dǎo)軌，無須導(dǎo)向；焊前準備簡單，生產(chǎn)率高；焊接過程中無須人工監(jiān)控，減輕勞動強度；可以焊接三維彎曲焊縫等優(yōu)越性。目前，該機器人可成功應(yīng)用于球罐、儲油罐等焊接工作。