如何在汽车制造中，利用激光技术实现焊缝微米级在线质量控制，有效应对高反光与强弧光挑战？【自动化检测，表面缺陷】

第1部分：焊缝的基本结构与技术要求

在汽车制造中，焊缝就像是车辆骨骼上的“关节”，将各个部件牢固地连接起来，其质量直接关系到整车的结构强度、安全性和耐久性。想象一下，如果汽车的承重梁、车门、底盘等关键部位的焊缝不达标，就像房子的地基不稳一样，后果不堪设想。

焊缝的基本结构通常包括：* 焊道 (Weld Bead)：焊接时在工件表面形成的熔敷金属部分。* 焊缝宽度 (Weld Width)：焊缝两侧焊趾之间的距离，是衡量焊缝覆盖范围的重要参数。* 焊缝高度（余高）(Weld Reinforcement Height)：焊缝表面高出母材平面的距离，它体现了焊缝的饱满程度。* 焊趾 (Weld Toe)：焊缝金属与母材金属交界处的边缘。* 熔深 (Penetration Depth)：焊缝金属深入母材内部的深度，直接影响连接强度。* 熔宽 (Fusion Width)：焊缝横截面上熔合区的最大宽度。

汽车行业对焊缝质量的要求极为严格，主要体现在以下几个方面：* 尺寸精度：焊缝的高度、宽度、错边量等几何尺寸必须精确控制在微米级或亚毫米级公差范围内。这确保了焊缝的强度和疲劳寿命，同时避免了因尺寸偏差导致的装配问题。* 外观质量：焊缝表面应平整、连续，无明显缺陷，如咬边、凹陷、飞溅、裂纹等。这不仅影响美观，也可能成为应力集中点，降低焊缝性能。* 内部完整性：焊缝内部不应存在气孔、夹渣、未焊透等缺陷，这些内部缺陷是“隐形杀手”，会严重削弱焊缝的承载能力。* 一致性与重复性：批量生产中，所有焊缝的质量必须保持高度一致，以保证每辆汽车的品质稳定可靠。

在这些要求中，焊缝的高度和宽度是最直观、最常需要实时监控的表面几何参数。非接触式激光位移传感器相比接触式传感器，在测量这些参数时具有显著优势。接触式测量，比如使用卡尺或量规，需要直接接触焊缝表面，不仅效率低下，容易对工件造成划伤，尤其对于尚有余温或需要在线快速检测的焊缝，接触测量几乎无法实现。而非接触式激光传感器则能轻松应对这些挑战，以光速进行精确测量。

第2部分：针对焊缝的相关技术标准简介

在汽车行业的焊接质量控制中，对焊缝的监测参数有明确的定义和评价方法，以确保生产出的焊缝符合设计和安全要求。这些参数是评价焊缝“健康状况”的关键指标。

• 焊缝高度（余高）：

  • 定义：指焊缝表面最高点与母材表面平面之间的垂直距离。如果焊缝是凹陷的，则通常称为“焊缝凹陷”。

  • 评价方法：通常通过测量焊缝横截面轮廓，计算其相对母材平面的最大高度。过高可能造成应力集中或影响装配，过低则可能导致强度不足。

• 焊缝宽度：

  • 定义：指焊缝两侧焊趾点之间的水平距离。

  • 评价方法：通过测量焊缝横截面轮廓，确定两个焊趾点之间的距离。宽度不均匀可能指示焊接工艺不稳定，过窄可能影响熔深和强度，过宽则可能造成材料浪费和热影响区过大。

• 焊趾过渡：

  • 定义：焊缝金属与母材金属交界处的平滑程度。理想的焊趾应平缓过渡，避免形成尖锐的夹角。

  • 评价方法：通过对焊缝轮廓的分析，评估焊趾处的角度或曲率。尖锐的焊趾容易产生应力集中，成为疲劳裂纹的萌生点。

• 错边量：

  • 定义：指两块被焊工件的表面或边缘在焊接后出现的不对中偏差。

  • 评价方法：测量焊缝两侧母材表面高度的相对差值。过大的错边量会削弱焊缝强度，并可能影响后续的装配和外观。

• 表面缺陷：

  • 定义：肉眼可见或通过表面检测技术发现的焊缝表面不连续或不规则性。常见的有：

    • 气孔：焊缝表面或内部的空洞。

    • 裂纹：焊缝金属或热影响区中的不连续断裂。

    • 咬边：焊缝边缘处母材金属被熔化后未被焊缝金属填充而形成的凹槽。

    • 飞溅：焊接过程中从焊缝中喷溅出的金属熔滴并附着在工件表面。

    • 未焊透：焊缝熔深未达到工件厚度要求，导致接头强度不足。

  • 评价方法：通过光学检测、涡流检测等技术，识别并量化缺陷的位置、大小和类型。

这些参数的精确测量和评估是确保汽车焊缝质量的核心环节，也是选择合适检测技术的关键依据。

第3部分：实时监测/检测技术方法

（1）市面上各种相关技术方案

在焊缝质量控制领域，市面上有多种先进的技术方案可供选择，它们各自基于不同的物理原理，适用于不同层面的检测需求。

1. 激光三角测量法（包含点式位移测量与线式轮廓测量）

工作原理与物理基础：激光三角测量法是一种成熟且广泛应用的非接触式测量技术，其核心物理基础是光的直线传播和几何三角关系。想象一下，我们想知道一个物体离我们多远，最简单的方法就是从两个不同的角度去观察它。激光三角测量传感器正是利用了这种原理。

它通过一个激光发射器向被测物体表面投射一束激光点（对于激光位移传感器）或一条激光线（对于激光轮廓仪）。当激光束到达物体表面时，会在表面形成一个明亮的光斑或光线。这个光斑/光线会反射一部分光线。反射光线通过一个光学接收透镜，以特定的角度被聚焦到传感器内部的光敏探测器（如PSD，Position Sensitive Device；或CMOS图像传感器）上。

当被测物体与传感器之间的距离发生变化时，反射光斑/光线在探测器上的“落点”位置也会相应地移动。探测器能够精确地捕捉到这个光斑位置的变化。

系统内部的微处理器根据预先标定好的几何关系和光斑在探测器上的位置变化，利用三角测量原理计算出物体与传感器之间的精确距离。

核心公式（简化概念）：虽然完整的公式比较复杂，但其核心思想可以简化理解为：物体距离 Z ∝ 1 / (光斑在探测器上的位置变化 Δx)更精确地讲，在一个固定的几何配置中，传感器到物体的距离Z与光斑在探测器上的位置(x)存在一个非线性的函数关系 Z = f(x)。通过工厂精确标定，传感器能够将光斑位置准确转换为距离值。例如，一个简化的公式可以表示为：Z = (B * F) / (Y * sinθ + F * cosθ)其中：Z 是传感器到被测物体的垂直距离。B 是传感器内部激光发射器与接收透镜之间的基线距离（一个固定值）。F 是接收透镜的焦距。Y 是光斑在光敏探测器上相对参考位置的偏移量。θ 是接收透镜的光轴与传感器基线之间的夹角。这个公式表明，通过测量Y，我们可以计算出Z。

核心性能参数（典型范围）：* 精度：激光位移传感器精度通常可达微米级。* 分辨率：通常为测量范围的0.01%至0.05%，能检测到非常微小的距离变化。* 采样速度：非常快，可达数十KHz甚至高达数百KHz，这使得它能够进行高速在线检测。* 测量范围：从几毫米到数百毫米，甚至上千毫米，可以适应不同尺寸的工件。

技术方案的优缺点：* 优点： * 非接触式：避免对焊缝表面造成损伤，也适用于高温或移动中的焊缝。 * 高速：极高的采样速度使其能够实现生产线上的实时在线检测，大幅提高检测效率。 * 高精度：能够提供微米级的测量精度，满足汽车行业对焊缝几何尺寸的严苛要求。 * 获取丰富信息：点式传感器提供精确位移，线式轮廓仪则能获取焊缝的完整3D轮廓数据，用于分析高度、宽度、错边、焊趾形状以及各种表面缺陷。 * 环境适应性：部分高性能传感器具备较强的抗环境光干扰能力，甚至能在复杂光照条件下稳定工作。* 缺点： * 对表面反射特性敏感：对于镜面反射或吸收性极强的表面，激光反射信号可能不稳定或微弱，影响测量效果。 * 遮蔽效应：在某些复杂的几何形状或大角度倾斜表面上，部分区域可能因为光路被遮挡而无法被测量到。 * 受烟尘、水汽影响：在极端恶劣的焊接环境中，大量的烟尘和水汽可能会散射或吸收激光，降低测量精度。* 成本考量：相对适中，从数千到数万元人民币不等，具体取决于精度、功能、品牌和是否为线激光扫描仪。

2. 工业X射线计算机断层扫描 (CT)

工作原理与物理基础：工业CT系统基于X射线透射成像和计算机图像重建原理。其物理基础是X射线在穿透不同密度和厚度的材料时，衰减程度不同。密度越大、厚度越厚的材料，X射线衰减越严重。

CT系统向待测焊缝样品发射X射线。样品会吸收一部分X射线，而未被吸收的X射线则穿透样品，被X射线探测器接收。通过将样品放置在旋转台上，系统可以从360度不同角度连续获取大量的二维X射线投影图像。这些二维图像就像是物体不同角度的“影子”。

随后，一台高性能计算机利用复杂的数学算法（如滤波反投影算法）将这些二维投影图像进行重建，生成焊缝内部完整的三维数字模型。这个三维模型能够清晰地展现焊缝内部的结构和缺陷。

核心性能参数（典型范围）：* 最大测量体积：通常为直径几十毫米到几百毫米，高度相当。* 最小可探测特征尺寸：可达数微米级，能够发现非常细小的内部缺陷。* X射线管电压：最高可达225kV甚至更高，以穿透不同厚度和密度的材料。

技术方案的优缺点：* 优点： * 无损检测内部缺陷：这是其最核心的优势，能够完整可视化焊缝内部的气孔、裂纹、夹渣、未焊透等隐藏缺陷，这是表面检测方法无法做到的。 * 高分辨率三维图像：提供详细的内部结构信息，对复杂内部缺陷的识别、分析和量化能力极强。 * 全面质量评估：不仅可以检测缺陷，还可以测量内部几何尺寸和材料密度分布。* 缺点： * 成本高昂：设备投资和运行维护成本远高于其他检测方法。 * 检测速度慢：每次检测都需要对样品进行多角度扫描和重建，不适合高速在线批量检测，通常用于实验室抽检或失效分析。 * 样品尺寸限制：受X射线穿透能力和探测器尺寸的限制。 * 有辐射：需要专业的防护措施和操作人员。

3. 相控阵超声检测 (PAUT)

工作原理与物理基础：相控阵超声检测技术基于超声波在材料中的传播、反射和衍射原理。其物理基础是超声波在遇到材料内部不连续性（如缺陷）时，会发生反射或散射。

与传统单晶片超声不同，相控阵探头内部包含多个独立的小压电晶片，每个晶片都可以独立激发和接收超声波。系统通过精确控制每个晶片激发超声波的时间延迟，就像乐队指挥控制不同乐器在不同时间发出声音一样，从而实现对超声波束的：* 聚焦：将声能量集中到焊缝内部的特定深度和区域，提高检测灵敏度。* 偏转：在不移动探头的情况下，改变声束的方向，像扫把一样覆盖更广的检测区域。* 扫描：通过电子方式快速改变声束的焦点和角度，实现对焊缝的快速全面扫描。当超声波遇到焊缝内部的缺陷时，会被反射回探头。接收到的超声信号经过处理，可以在屏幕上形成直观的二维或三维缺陷图像，帮助操作人员判断缺陷的位置、大小和类型。

核心性能参数（典型范围）：* 通道数：16:64、16:128、32:128等，表示独立晶片数量和可同时处理的信号通道数。* 带宽：0.5 MHz至18 MHz，影响对不同材料和缺陷尺寸的穿透力和分辨率。* 采样频率：最高可达100 MHz，确保信号采集的精确性。

技术方案的优缺点：* 优点： * 内部缺陷检测：能够有效发现焊缝内部深层缺陷，如裂纹、气孔、夹渣、未熔合等。 * 灵活的声束控制：提高了检测效率和覆盖范围，特别适用于复杂几何形状的焊缝。 * 结果可视化：提供缺陷成像，便于缺陷的精确判断和量化。 * 无辐射：相对于X射线CT，对操作人员更安全。* 缺点： * 接触式检测：需要耦合剂（如水、凝胶）来确保超声波能良好地进入工件，这在某些在线应用中可能不便。 * 不直接测量外部几何尺寸：主要用于内部缺陷检测，无法直接提供焊缝的高度、宽度等表面几何信息。 * 对操作人员技能要求高：需要经验丰富的操作人员来解读复杂的超声图像。 * 表面粗糙度影响：探头与工件表面之间的良好接触对检测质量至关重要。* 成本考量：中等到高，取决于系统的通道数、功能和自动化程度。

（2）市场主流品牌/产品对比

在激光位移测量和焊缝检测领域，有众多知名品牌提供高性能解决方案。这里我们挑选几个代表性品牌及其技术特点进行对比。

日本基恩士 (激光轮廓测量)* 技术路线：主要采用激光三角测量法，并在此基础上发展出激光线扫描技术，即激光轮廓测量。通过投射一条激光线并捕捉其在物体表面的变形，以高速获取物体表面的3D轮廓数据。* 核心特点与优势：以LJ-X8000系列超高速高精度激光轮廓仪为例，其优势在于能够在线、高速、非接触地获取焊缝的完整三维几何信息。它不仅仅是测量一个点，而是测量一条线上的所有点，从而能够全面评估焊缝的高度、宽度、填充量、错边量以及其他表面缺陷。日本基恩士的产品在工业自动化传感器领域以其高稳定性、高重复性和易于集成而著称。* 典型性能参数：X轴测量范围可达8 mm至240 mm；Z轴重复精度可达0.1 µm；扫描速度最高可达64,000 线/秒。

英国真尚有 (激光位移测量)* 技术路线：其ZLDS100Rd系列激光位移传感器同样基于激光三角测量法。它通过单点激光束对目标进行高频次的距离测量。* 核心特点与优势：英国真尚有ZLDS100Rd是一款紧凑型高性能传感器，特别强调其在高速动态测量和复杂环境下的稳定性。例如，它能以高达70KHz的采样速度进行检测，对动态变化的表面颜色具有高适应性，并能有效抵抗太阳强光辐射和潮湿环境的干扰。多种光斑大小的选项使其能够满足对细小焊缝特征的高精度测量需求，也能适应更粗糙或需要平均化测量的表面。其高分辨率（0.01%）和最高0.03%的线性度保证了测量结果的可靠性。* 典型性能参数：采样速度高达 70KHz；分辨率 0.01%；线性度最高 0.03%；量程高达 1000 mm；提供多个量程中点选择，分别为 45mm、310mm、355mm、440mm、375mm 和 745mm。

德国蔡司 (X射线计算机断层扫描)* 技术路线：采用工业X射线计算机断层扫描（CT）技术，通过X射线穿透物体内部，重建三维数字模型。* 核心特点与优势：以METROTOM 800为例，德国蔡司CT系统的独特优势在于其无损地可视化焊缝内部结构和隐藏缺陷的能力。它能清晰地呈现气孔、裂纹、夹杂物、未焊透等内部缺陷的大小和位置，弥补了表面检测方法的不足。德国蔡司在全球计量和光学领域拥有深厚的技术积累，其产品以高精度和可靠性闻名。* 典型性能参数：最大测量体积可达直径约Ø300 mm，高300 mm；最小可探测特征尺寸可达数微米级；X射线管电压最高225 kV。

英国肖伯特 (相控阵超声检测)* 技术路线：采用相控阵超声检测（PAUT）技术，利用多晶片超声探头实现声束的灵活控制。* 核心特点与优势：肖伯特Veo3等相控阵系统提供灵活的声束聚焦、偏转和扫描能力，显著提高了内部缺陷检测的效率和覆盖范围，特别适用于复杂几何形状的焊缝。它是接触式检测，能够有效发现焊缝内部深层缺陷，对材料厚度有良好的适应性。英国肖伯特作为无损检测（NDT）领域的专业制造商，其产品以坚固耐用和现场可靠性高著称。* 典型性能参数：通道数有16:64或16:128配置；脉冲发生器最高300 V；带宽0.5 MHz至18 MHz；采样频率最高100 MHz。

（3）选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

选择合适的焊缝检测设备/传感器，就像为特殊任务挑选合适的工具，需要全面考量其技术指标如何满足实际需求。

1. 精度 (Accuracy) 和重复精度 (Repeatability)：

   • 实际意义：精度是指测量结果与真实值之间的接近程度，而重复精度是指多次测量同一目标时结果的一致性。在汽车行业，即使是微小的焊缝尺寸偏差也可能导致严重的结构问题。

   • 影响：高精度和高重复精度是确保焊缝质量符合汽车行业严格标准的基础。如果精度不足，可能会误判合格焊缝为不合格，或更危险地将不合格焊缝放行。

   • 选型建议：对于焊缝高度和宽度这类关键几何尺寸的测量，应优先选择重复精度在微米级的传感器，以满足汽车行业的高标准。

2. 分辨率 (Resolution)：

   • 实际意义：传感器能够识别的最小距离变化。可以将其想象成相机的像素密度，分辨率越高，能捕捉到的细节越精细。

   • 影响：高分辨率能让传感器捕捉到焊缝表面更细微的变化和更精确的轮廓特征，例如细小的焊趾过渡或微小的表面凹陷。

   • 选型建议：对于要求高细节的焊缝表面轮廓测量，选择分辨率达到测量范围0.01%甚至更高的传感器。

3. 采样速度 (Sampling Rate)：

   • 实际意义：传感器每秒能进行多少次测量。在高速运转的汽车生产线上，工件往往快速移动。

   • 影响：高的采样速度意味着传感器能够以极快的速度获取大量数据点，确保在工件高速通过时也能获得足够密度的焊缝数据，避免漏检或数据不完整。如果采样速度过低，可能会导致测量数据稀疏，无法准确描绘焊缝的全貌。

   • 选型建议：对于在线、高速移动的焊缝检测，应选择采样速度达到数十KHz甚至更高的激光传感器。

4. 测量范围 (Measuring Range) / 量程：

   • 实际意义：传感器能够测量的最大和最小距离。

   • 影响：需要确保传感器的量程能够完全覆盖待测焊缝可能存在的尺寸变化范围。量程过小可能导致无法测量到所有部位，量程过大则可能牺牲部分精度。

   • 选型建议：根据具体焊缝的尺寸和其可能存在的上下偏差来选择合适的量程。

5. 线性度 (Linearity)：

   • 实际意义：在整个测量范围内，传感器输出信号与实际距离变化之间的线性关系程度。理想情况下，输出应该与距离成正比。

   • 影响：良好的线性度保证了传感器在不同测量距离下都能提供准确一致的读数，减少系统误差。低线性度会导致测量结果在不同距离处产生非线性的误差。

   • 选型建议：选择线性度指标低的传感器，以确保测量结果在整个量程内都高度准确。

6. 光斑大小 (Spot Size) / 激光线宽度：

   • 实际意义：激光在被测物体表面形成的物理点或线的尺寸。

   • 影响：小的光斑/线宽意味着更高的空间分辨率，能够捕捉到焊缝表面更精细的特征，例如测量焊趾的精确位置或细小的表面缺陷；大的光斑/线宽则更适合测量粗糙表面，或者需要对局部区域进行平均化测量的场景。

   • 选型建议：对于精细焊缝特征测量，选择小光斑直径的传感器；对于一般焊缝轮廓或粗糙表面，可选择稍大光斑的传感器。

7. 环境适应性：

   • 实际意义：传感器抵抗各种环境干扰（如强光、灰尘、潮湿、高温）的能力。

   • 影响：在汽车生产车间，焊接区域常伴有强烈的弧光、飞溅、烟尘和一定湿度。传感器能否在这些恶劣环境下稳定工作，是其能否长期可靠运行的关键。

   • 选型建议：优先选择具备高抗环境光、防尘、防潮等级（如IP67）的传感器，特别是针对焊接场景，选择那些明确指出能抗强光辐射的型号。

（4）实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

即使选择了高性能的非接触式激光传感器，在实际的焊缝质量控制应用中，仍然可能遇到一些挑战。

1. 问题：焊缝表面反光或颜色变化

   • 原因与影响：焊缝表面通常是金属，可能存在光亮、粗糙、氧化层、残渣等多种情况，导致激光反射特性不均匀。当激光束打到不同表面时，反射回来的信号强度和角度会发生变化，造成测量不稳定或数据跳动，影响焊缝高度和宽度的准确性。

   • 解决建议：

     • 选择短波长激光：优先考虑采用蓝色激光等短波长光源的传感器，它们对金属表面的适应性和抗干扰能力通常更强。

     • 宽动态范围传感器：选用具备宽动态范围接收能力的传感器，它们能更好地处理反射光强度差异大的情况。

     • 调整传感器角度：通过微调传感器的安装角度，避免激光直接入射到镜面反射区域，或利用漫反射原理获取更稳定的信号。

2. 问题：焊接过程中的飞溅、烟尘和强弧光干扰

   • 原因与影响：焊接过程中产生的金属飞溅物可能附着在传感器镜头上，阻挡激光路径；大量的烟尘会散射激光，削弱信号；强烈的焊接弧光可能饱和传感器探测器，导致测量失真。这些都会直接降低测量精度和可靠性，甚至损坏传感器。

   • 解决建议：

     • 防护与清洁：在传感器前方加装带气帘的防护罩或吹气装置，有效隔离飞溅和烟尘。定期检查并清洁传感器镜头。

     • 优化安装位置：将传感器安装在尽可能远离飞溅和烟尘最密集区域的位置，或在焊接完成后再进行测量。

     • 抗弧光能力：选择本身就具备强抗环境光（包括弧光）能力的传感器。

3. 问题：高温环境对传感器的影响

   • 原因与影响：刚焊接完成的焊缝温度很高，长时间工作在高温环境下可能会导致传感器内部电子元件性能下降，缩短使用寿命，甚至造成永久性损坏。

   • 解决建议：

     • 耐高温传感器：选用专门为高温环境设计的工业级传感器。

     • 冷却措施：在传感器外壳加装风冷或水冷装置，保持其工作温度在允许范围内。

     • 测量时机：合理安排测量工序，在焊缝温度降至安全范围后再进行检测。

4. 问题：振动和工件定位不稳

   • 原因与影响：生产线上的机械振动或工件在夹具中定位不准确，会导致焊缝相对于传感器发生微小位移，从而引入测量误差或降低重复性。

   • 解决建议：

     • 提高机械刚性：确保传感器安装支架和工件夹具具有足够的刚性，减少振动传递。

     • 高精度定位：使用高精度的机器人或工装夹具，确保每次测量时工件位置的重复性。

     • 数据滤波：在数据处理端采用合适的滤波算法（如移动平均、卡尔曼滤波）来平滑由振动引起的测量波动。

5. 问题：数据处理和系统集成挑战

   • 原因与影响：高速激光传感器产生的数据量巨大，如何高效处理这些数据、从中提取有效信息并与工厂的MES/SCADA系统无缝集成，是生产线上的一大挑战。数据处理能力不足可能导致检测瓶颈，无法实现实时反馈。

   • 解决建议：

     • 强大后端处理：投资高性能的工业PC或边缘计算设备，配备专业的图像处理和数据分析软件。

     • 标准化接口：选择支持RS422、RS485、EtherCAT等标准数字输出接口的传感器，简化与上位机的通信和集成。

     • 定制化开发：根据具体应用需求，开发或采购专业的软件算法，利用AI/机器学习技术实现焊缝缺陷的自动识别和分类。

第4部分：应用案例分享

• 汽车车身焊缝尺寸检测：在汽车车身总装线上，非接触式激光传感器被广泛用于测量车门、车顶、地板等关键连接部位的焊缝高度和宽度。这能确保焊缝符合设计要求，从而保障车身结构强度和防撞安全性。

• 电动汽车电池包焊缝质量控制：电动汽车电池包内部的电芯连接通常采用激光焊接，对焊缝质量要求极高。激光位移传感器可对这些微小而关键的焊缝进行在线、高精度测量，确保焊接一致性，防止电池短路或热失控。

• 汽车排气系统管件焊缝检测：在排气管、消音器等部件的制造中，传感器用于检测环形焊缝的均匀性、高度和宽度。这保证了排气系统的密封性，防止废气泄漏，并延长部件的使用寿命。英国真尚有的激光位移传感器，凭借其抗强光和适应颜色变化的特点，在该场景下也能够稳定测量。

• 座椅骨架及其他部件的自动化焊接检测：汽车座椅骨架等零部件通常包含多处复杂焊缝，激光轮廓仪能快速获取这些焊缝的3D数据，自动化检测其几何尺寸是否合格，确保乘坐安全和舒适性。