南通理工學(xué)院張捷獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)獲悉南通理工學(xué)院申請的專利基于多傳感器融合的焊接機(jī)器人運(yùn)動路徑優(yōu)化規(guī)劃方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN120269574B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202510734506.3,技術(shù)領(lǐng)域涉及:B25J9/16;該發(fā)明授權(quán)基于多傳感器融合的焊接機(jī)器人運(yùn)動路徑優(yōu)化規(guī)劃方法是由張捷;沙春;錢黎明;顧海;姜杰設(shè)計(jì)研發(fā)完成,并于2025-06-04向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本基于多傳感器融合的焊接機(jī)器人運(yùn)動路徑優(yōu)化規(guī)劃方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明屬于機(jī)器人焊接技術(shù)領(lǐng)域,公開了基于多傳感器融合的焊接機(jī)器人運(yùn)動路徑優(yōu)化規(guī)劃方法;包括:獲得傳感器數(shù)據(jù),傳感器數(shù)據(jù)包括焊縫三維點(diǎn)云、熔池圖像、焊槍末端在三個軸向的加速度和角速度、焊接電流和焊接電壓;將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的坐標(biāo)系下,獲得轉(zhuǎn)換后的傳感器數(shù)據(jù);對轉(zhuǎn)換后的焊縫三維點(diǎn)云進(jìn)行濾波處理獲得濾波點(diǎn)云,基于RANSAC算法對濾波點(diǎn)云進(jìn)行特征提取,獲得焊縫中心線特征;結(jié)合轉(zhuǎn)換后的焊縫三維點(diǎn)云和焊縫中心線特征,基于改進(jìn)A*算法規(guī)劃獲得初始焊接路徑;本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了焊接參數(shù)的智能化、精準(zhǔn)化調(diào)整,保障焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性,全方位提升焊接機(jī)器人運(yùn)動路徑規(guī)劃與焊接操作的性能。
本發(fā)明授權(quán)基于多傳感器融合的焊接機(jī)器人運(yùn)動路徑優(yōu)化規(guī)劃方法在權(quán)利要求書中公布了:1.基于多傳感器融合的焊接機(jī)器人運(yùn)動路徑優(yōu)化規(guī)劃方法,其特征在于,包括如下步驟: 采集獲得傳感器數(shù)據(jù),傳感器數(shù)據(jù)包括焊縫三維點(diǎn)云、熔池圖像、焊槍末端在三個軸向的加速度和角速度、焊接電流和焊接電壓; 將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的坐標(biāo)系下,獲得轉(zhuǎn)換后的傳感器數(shù)據(jù); 對轉(zhuǎn)換后的焊縫三維點(diǎn)云進(jìn)行濾波處理獲得濾波點(diǎn)云,基于RANSAC算法對濾波點(diǎn)云進(jìn)行特征提取,獲得焊縫中心線特征; 結(jié)合轉(zhuǎn)換后的焊縫三維點(diǎn)云和焊縫中心線特征,基于改進(jìn)A*算法規(guī)劃獲得初始焊接路徑,對初始焊接路徑進(jìn)行平滑處理獲得平滑焊接路徑; 通過擴(kuò)展卡爾曼濾波器融合焊縫中心線特征、轉(zhuǎn)換后的焊槍末端在三個軸向的加速度和角速度,獲得焊槍位姿特征; 在焊接機(jī)器人根據(jù)平滑焊接路徑焊接過程中,結(jié)合焊槍位姿特征通過焊縫偏差預(yù)測模型進(jìn)行計(jì)算,獲得焊縫預(yù)測偏差,基于焊縫預(yù)測偏差對同一層焊接空間中的焊接路徑進(jìn)行修正,焊接機(jī)器人基于修正后的同一層焊接空間中的焊接路徑進(jìn)行焊接; 將轉(zhuǎn)換后的熔池圖像作為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,獲得分割后的熔池輪廓,對分割后的熔池輪廓進(jìn)行分析,獲得熔池特征; 通過注意力卷積將熔池特征、轉(zhuǎn)換后的焊接電流和轉(zhuǎn)換后的焊接電壓進(jìn)行融合,獲得融合特征;將融合特征與預(yù)設(shè)的工藝知識庫中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,對不同層的焊接道的焊接參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整;通過螺旋掃描算法對修正后的同一層焊接空間中的焊接路徑進(jìn)行計(jì)算,獲得下一層最優(yōu)搭接位置,對不同層的焊接空間的焊接路徑進(jìn)行修正;將修正后不同層的焊接空間的焊接路徑作為優(yōu)化的焊接機(jī)器人運(yùn)動路徑。
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