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华工激光开发出国内首台机器人半导体激光移动修复系统
激光再制造技术是一种先进的修复手段，利用先进的激光强化/修复技术针对工件表面不规则的受损层或疲劳层，还原零部件部件尺寸，并赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能
　　8月25日，研制出的国内首台机器人半导体移动修复系统顺利通过中海油专家组现场验收，实现了我国激光再制造技术上的首创性突破，打破国外垄断。　　海上作业环境和条件特殊，石油钻井开采设备一旦损坏，更换周期长，备用零部件稀缺，设备停滞影响进度和效率，造成很大的经济损失。使得现场修复几乎成为最佳选择，传统修复工艺存在形变大、后续加工量大、产品质量难以保证的问题。因此，亟待寻求全新的现场修复方法来满足海上油田开采的需求。　　激光再制造技术是一种先进的修复手段，利用先进的激光强化/修复技术针对工件表面不规则的受损层或疲劳层，还原零部件部件尺寸，并赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能。除了在海洋勘探、石油化工业上得到极大应用以外，在钢铁、轨道交通、机械和电力设备等领域也有广泛应用，使用效果等同于新产品而修复成本仅为新产品的10%左右。我国有几万亿元的设备资产，每年因磨损和腐蚀而使设备停产、报废所造成的损失都愈千亿元，激光再制造技术为制造业降低对金属材料的消耗，提高装备机械的使用效率提供了最佳方案，也顺应了当下循环经济和节能环保的趋势。　　以往先进现场激光修复系统的设备采购均被国外垄断。华工激光在成立之初就在关注海洋石油开采行业，考察市场，发现国外激光修复系统的价格非常高，后期维护程序复杂，维护成本更是高的惊人。但是国内石油开采行业的设备修复系统的需要量也非常大。近几年，华工激光经过多年的自主创新和技术沉淀，完全有实力和优势满足这个市场的需求。　　2011年，应市场需求，中海油、华工激光联合开发移动式激光修复系统项目。在项目试验过程中，华工激光再制造事业部根据中海油提供的海上作业的特殊环境和技术要求，最终研制出国内首台机器人半导体激光移动修复系统。此激光移动修复系统，采用六轴机器人承载先进的高功率2kW，利用机器人的灵活和轻便性，通过先进的数控技术实现了一键式操控，具有电光转换效率高、和材料左右耦合好、强韧化成/熔覆层均匀等特点，有效解决了传统表面处理技术难以解决的机加工量大、金相组织差、工件形变、硬度不均等问题。该系统体积小、轻便灵活，易于安装、维护，通电即可工作，克服了再制造技术使用的空间限制，可以直接在客户现场完成激光修复作业，并成功实现单面修复向多维空间修复的突破。解决了海上设备损坏难以修复和替换的难题，后期将会批量化应用于中海油海洋石油钻井平台。　　验收此项目的中海油专家组一致认为，该修复系统超过了合同规定的技术指标，达到了国内领先水平和国际先进水平，价格比国外同类产品降低20%－40%，在海洋石油开采行业及相关领域具有很要的应用前景。项目的成果为双方进一步合作奠定了良好的基础，为促进中国海洋产业装备升级作出了积极的贡献。&
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【科技】机器人自主移动没那么简单 激光雷达不等于智能导航收藏
凭借激光良好的指向性和高度聚焦性，激光雷达已经成为移动机器人的核心传感器，同时它也是目前最可靠、最稳定的定位技术。　　目前，激光雷达的市场份额大多被诸如美国Velodyne、美国Quanergy、德国SICK、日本HOKUYO等国外企业占据，售价十分昂贵，多用于地图、安保及无人驾驶。为了降低成本，顺着“弱硬件+强算法”的思路，Quanery用固态图像传感器替代360 度旋转的摄像头和激光测距器，成本将降到 1000 美元一套左右。国内SLAMTEC结合激光三角测距技术与高速视觉采集处理机构，推出了售价仅千元的低成本激光雷达。　　既然有了激光雷达这种可靠的定位技术，是不是就意味着移动机器人可以自主移动了呢？其实不然，对于移动机器人来说，激光雷达相当于它的“眼睛”，它通过不停扫描来获取二维空间的点阵数据，但这并不能直接被移动机器人使用。想要移动机器人在完全陌生的环境中（没有预先录入地图的情况下）实现智能导航，显然不是那么简单。　　设想一下，当我们身处某个地方时，可以通过眼睛看到周围的环境，但如果想要去另一个地方，需要判断最佳路径，同时避开障碍物，才能顺利到达目的地。其实，移动机器人利用激光雷达“看见”周围环境并不难，难点在于后续的构建地图与路径规划。　　目前，应用于自主移动机器人的导航技术有很多，但受室内环境，尤其是家庭环境的限制,很多导航方法在室内移动机器人上很难或根本无法应用，如电磁导航（需在地上布置感应线圈）、GPS导航（室内精度太低）等。另外，一些导航方法由于精度或实时性等原因,也很难应用在商业化的室内移动机器人中,比如基于RFID的导航系统精度较低，而视觉导航虽然具有信号探测范围广,获取信息完整等优点，但需处理的实时图像数据量巨大，实时性较差。　　近年来，SLAM (Simultaneous Localization And Mapping)技术从理论研究到实际应用，发展十分迅速，这种在确定自身位置的同时构造环境模型的方法，可用来解决机器人定位导航问题。其中，激光SLAM技术利用激光雷达作为传感器，获取地图数据，使机器人实现同步定位与地图构建，这是目前最稳定、最可靠、高性能的SLAM方式。　　就拿现在卖的最好的扫地机器人来说，过去，由于激光雷达价格过于昂贵，多数扫地机器人厂家只能放弃激光SLAM技术，被迫选择随机碰撞寻路系统，就是边撞边找路，这也就是为什么用户普遍反应扫地机器人智能程度不够，过了新鲜劲就只能放在角落吃灰。　　现在，低成本激光雷达面市也有一段时间，但是市面上真的能做到路径规划的扫地机器人却寥寥无几，背后的原因到底是什么呢？　　为此，我们咨询了一些扫地机器人厂家，得到的答案普遍集中在三点，一是安装了激光雷达后，虽然可以得到环境的轮廓信息，但需要利用算法进行后期处理，建模后才能得到真正的地图数据；二是他们普遍擅长研究新的吸尘模式或擦地模式，对于环境建模算法的开发能力不够，无法自己完成；三是扫地机器人不同于其他服务机器人，需要独特的贴边清扫、折回清扫、多房间自主导航等功能，目前已有的开源ROS系统，只能实现简单的建图且难以集成，无法满足扫地机器人的实际需要。厂家们普遍表示急需一款可以快速集成的芯片，不需要二次开发，直接安装在已有扫地机器人上，就可以完成路径规划、全面覆盖清扫等功能。　　扫地机器人算法模型　　最近一段时间，机器人餐厅这样的概念已经不是什么新鲜事了，开业的时候吸引眼球，大批人围观，过段时间就会发现“机器人只能沿着固定线路送餐，加上餐厅人员走动大，机器人不懂得躲闪，上菜容易洒落打翻，甚至造成安全事故”，机器人服务员最终被老板“炒了鱿鱼”。　　送餐机器人　　不过这样的事情发生的多了，送餐机器人厂家也进行了更新优化，除了现有的电磁导航外，还在机器人身上安装了激光雷达，希望可以改善用户体验。事实上，安装激光雷达后，所能实现的功能非常有限，比如它可以在行走途中感应前方障碍物，并自动停止行走。　　我们联系了某送餐机器人厂家，技术人员表示他们目前普遍采用电磁导航，价格较低廉，在加装激光雷达后，可以改善自动避障的问题，但仍无法完全满足客户需求。虽然激光雷达成本相较于过去已经大幅降低，但是SLAM算法需要长时间积累、优化，无法短期开发完成，他们期待SLAM算法实现高度集成，可以直接配合激光雷达使用。　　激光雷达作为SLAM的核心传感器，其重要性不言而喻。但是，移动机器人要实现完全自主移动，必然不能单单依靠激光雷达本身，其背后的高精度地图、核心算法才是更重要的影响因素，也是更值得我们关注的领域。
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激光切割机的日常保养及维护
设备跟车一样，需要日常保养及维护，才能增加使用寿命。相同的两台车，一样的油量，同一时间驶过同一路程，消耗肯定不同，这跟个人习惯跟使用是有很大关系的，激光机也是相同道理，接下来，我们就简单说下的日常维护。
一：水的更换与冷水机的清洁
建议：建议半月更换循环水一次&
注意：机器工作前一定保证激光管内部充满循环水。&
循环水的水质及水温直接影响激光管的使用寿命，建议使用纯净水，并将水温控制在35℃以下。当然，现在使用的冷水机一般都有智能恒温水冷的功能，更换好循环水，把冷水机通电运行2-3分钟，确保激光管内部是充满循环水方可开机工作。
二、风机清洁
风机长时间的使用，会使风机里面积累很多的固体灰尘，让风机产生很大噪声,也不利于排气和除味。当出现风机吸力不足排烟不畅时，首先关闭电源，将风机上的入风管与出风管卸下，除去里面的灰尘，然后将风机倒立，并拔动里面的风叶，直至清洁干净，然后将风机安装好。&
三：镜片的清洁
（建议每天工作前清洁，设备须处于关机状态）&
下面拿常规款的设备举例
激光机上有3块反射镜与1块聚焦镜(1号反射镜位于激光管的发射出口处，也就是机器的左上角，2号反射镜位于横梁的左端，3号反射镜位于激光头固定部分的顶部，聚焦镜位于激光头下部可调节的镜筒中)，激光是通过这些镜片反射、聚焦后从激光头发射出来。镜片很容易沾上灰尘或其它的污染物，造成激光的损耗或镜片损坏，1号与2号镜片清洗时勿须取下，只需将蘸有清洗液的擦镜布小心地沿镜片中央向边缘旋转式擦拭。3号镜片与聚焦镜需要从镜架中取出，用同样的方法擦拭，擦拭完毕后原样装回即可。
注意：1.镜片应轻轻擦拭，不可损坏表面镀膜；2.擦拭过程应轻拿轻放，防止跌落；3.聚焦镜安装时请务必保持凹面向下。&
四、导轨的清洁
（建议每半个月清洁一次，关机操作）&
导轨、直线轴作为设备的核心部件之一，它的功用是起导向和支承作用。为了保证机器有较高的加工精度，要求其导轨、直线具有较高的导向精度和良好的运动平稳性。设备在运行过程中，由于被加工件在加工中会产生大量的腐蚀性粉尘和烟雾，基这些烟雾和粉尘长期大量沉积于导轨、直线轴表面，对设备的加工精度有很大影响，并且会在导轨直线轴表面形成蚀点，缩短设备使用寿命。为了让机器正常稳定工作，确保产品的加工质量，要认真做好导轨、直线轴的日常维护。&
注意：清洁导轨请准备&&干棉布、润滑油
雕刻机的导轨分为直线导轨、滚轮导轨，在YM系列当中X方向采用了直线导轨、Y方向采用滚轮导轨。&
直线导轨的清洁：首先把激光头移动到最右侧(或左侧)，找到如上图所示直线导轨，用干棉布擦拭直到光亮无尘，再加上少许润滑油(可采用缝纫机油，切勿使用机油)，将激光头左右慢慢推动几次，让润滑油均匀分布即可。&
滚轮导轨的清洁：把横梁移动到内侧，打开机器两侧端盖，找到如上图导轨，用干棉布把两侧导轨与滚轮接触的地方擦拭干净，再移动横梁，把剩余地方清洁干净。&
五、螺丝、联轴器的紧固
运动系统在工作一段时间后，运动连接处的螺丝、联轴节会产生松动，会影响机械运动的平稳性，所以在机器运行中要观察传动部件有没有异响或异常现象，发现问题要及时坚固和维护。同时机器应该过一段时间用工具逐个坚固螺丝。第一次坚固应在设备使用后一个月左右。&
六、光路的检查
激光雕刻机的光路系统是由反射镜的反射与聚焦镜的聚焦共同完成的，在光路中聚焦镜不存在偏移问题，但三个反射镜是由机械部分固定的，偏移的可能性较大，虽然通常情况下不会发生偏移，但建议用户每次工作前务必检查一下光路是否正常。
希望大家通过以上的方法，能够更好的使用设备，增加设备的使用寿命。
编辑：武汉www.chinalasers.com
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