2006年，由中科院院士、清華大學教授潘際鑾所創造發明的特種機器人——無軌道爬行式弧焊機器人正式面世。該項技術打破了國內外均無類似技術的空白，是國際焊接領域中的首創，屬于國際領先、原始創新的科研成果，也是解決大型結構件在工地實現自動化焊接的強大武器。
焊接是現代工業中的先進制造方法之一。據統計，一個國家鋼消耗量的45% 要用焊接方法才能制造成產品。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，工業機器人已廣泛應用于汽車制造等行業，但是手臂式工業機器人不能解決大型鋼結構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教授合作研究，利用現有工業機器人安放在大型移動車上進行大型結構焊接，但未能取得滿意的結果。后來，他提出爬行式焊接機器人解決大型結構焊接自動化的構想，得到清華大學合作同仁的贊賞，閻炳義、盧勤英首先研制成功能在立體空間上爬行的機構，潘際鑾、高力生等提出了機器人的整體設計方案和結構。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、張虓等多人的研究團隊進行了大量的工作，克服了無數的困難，終于于2002年完成世界上第一臺全位置爬行式弧焊機器人。經權威專家鑒定，該機器人為重大技術突破，處于國際領先地位。2006年，在此基礎上又成功開發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用范圍，提高了焊接生產效率。
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，執行全位置焊接操作任務；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；裝備有自主開發的激光跟蹤傳感器，傳感系統具有優良的抗干擾能力和動態性能等特點。同時，其還具有無須導軌，無須導向；焊前準備簡單，生產率高；焊接過程中無須人工監控，減輕勞動強度；可以焊接三維彎曲焊縫等優越性。目前，該機器人可成功應用于球罐、儲油罐等焊接工作。
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