一项灵活且可进行自主处理的用于XXL组件加工的方案，由一个全方位驱动的载重平台与一台带有控制装置和自主导航装置的工业机器人组成。该方案开发出了移动机器人系统新的应用领域。

迄今为止，灵活地加工大型组件对自动化行业来说仍是一个巨大的挑战。在很多行业，如船舶和飞机制造或风力发电机生产厂家的自动化加工制造仍受到限制。现在，这些行业仍然使用刚性的自动化方案，自动化系统结构既不紧凑也不灵活。

而正是在这样的行业中，由于人们的加工作业强度大，如大型工件的研磨加工作业，所以自动化设备在这些行业就尤其受到欢迎。对于没有抑制机器人的固定设备的工序的自动化来说，还缺少使用机动装置来覆盖多个工作站点组合的适用技术方案。

机器人的新应用领域

通过移动机器人系统可以开拓机器人迄今为止尚未被应用的领域。而转子叶片的表面抛光或磨削加工可能便是一个例子。因为此类加工没有实现自动化，所以至今还是由操作人员使用气动砂轮进行繁重的手工作业，可以想象这样的加工既不人性化，又有害健康。

移动系统的另一个应用领域可能是那些并不需要使用工业机器人的环境，如高炉制造行业。在高炉制造作业中，需要使用机器人的工序仅为几个小时，之后高炉加工制造便在不需要机器人的情况下相继进行。

为此，位于德国奥格斯堡的机器人生产厂家Kuka公司推出了一种技术解决方案，并在汉诺威展会上首次进行了介绍。这是一辆由Kuka公司研发的一台由简化的自动生产设备和一台KR-Quantec系列机器人组成的概念车,机器人装有KR C4控制装置,该控制装置装有市场上销售的普通铅电池，为该自动生产设备的架子提供作业所需的电能（图1）。

图1  Kuka公司的概念车实现了机器人的可移动应用，如实现了在特别大型的工件加工作业中的应用

该概念车借助Kuka公司自行研发的自主导航软件，不连接线缆便可自由的在一个空间运动，加工风力发电装置所需的长达10m的转轮叶片。该概念车是一个全方位驱动的载荷平台和一台标准型工业机器人的组合，该工业机器人和自主导航首次将基本功能结合在了一起，形成了一台工业应用的移动机器人系统。

整台机器人系统由电池驱动，可根据安装电池的电量大小，持续工作约6h。此外需要设置用于驱动刀具或抓斗的周围成套设备，这些设备同样需要进行持续供电。该全方位行走的轮式技术装置和自主引导软件，可以在狭小的空间内控制机器人平台，使之安全驶到所需位置。该移动平台的外形尺寸大小和承载能力是可变的，其最大承载能力为1000kg。可以设想，在该移动平台上可设置多台机器人。

在汉诺威展会上，Kuka公司展出了一台KR 120 R3500 K型机器人的移动机器人系统。该移动机器人系统在作用距离为3500mm时承载能力为120kg，其垂直范围可达5000mm。如果这样的垂直范围还达不到加工作业的需要，该移动机器人系统还可选择使用一个垂直升降单元以扩大机器人的工作范围。

图2  Kuka公司研发的Quantec系列机器人在汉诺威展会上展示其应用

在定义的工作范围自主导航

集成化的导航和动作控制装置及自动生成的运动线路和进行路径引导的软件可实现在定义的工作范围内自主且可靠地导航。这样便不需要较为昂贵且不灵活的基础设施。该系统的定位准确性为±5mm。所使用的激光扫描仪用于监控作业环境和确保作业环境安全，同时还可用于导航。整个系统用工业适用的无线技术进行控制。

由于机器人具有移动性，所以使用该移动机器人系统进行加工作业，不需要对加工工件进行费力且危险的搬动，而常常搬动这些大型工件进行加工作业是难以做到的。如航天工业的大型工件，风力发电装置的转子叶片的加工或是轨道车辆的生产均可使用该机器人系统承担物流作业。

移动机器人系统可这样设置，而其功能比目前机器人所发挥的功能要增加很多。通过将各种不同的作业工序集成到一个移动平台上，机器人可在多个工作站点作业，如在该移动平台上可实施控制操作、测量或加工工序，如胶合或加工等任务。该移动平台还可用于加工不同尺寸规格的工件。使用该移动平台的最佳实例应该是风力发电行业。在风力发电行业中，每两年要改变一次风力发电装置的转子叶片尺寸规格，固定不变的带有门架式装置的风电装置并不经济，这样便无法降低每个叶片的制造成本。

Kuka公司在汉诺威展会上展出的移动机器人系统样机是一台试验输送车，该输送车将当前的自动化技术集于一身（图2）。Kuka公司可根据其潜在用户提出的具体任务来专门设计此类移动机器人系统的结构。