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申请/专利权人：太原科技大学

摘要：本发明提供一种基于不定形焊缝识别的高精度柔性焊接系统与方法，属于机器人焊接技术领域，包括：制作焊缝数据集，改进优化MVPNet模型并进行训练。使用模块化柔性夹具根据焊件选择夹具组件。上位机通讯3D视觉相机与机器人控制器采集待焊接工件点云模型，通过以太网转发至优化的MVPNet模型后分割出焊缝位置信息；上位机的焊缝路径规划模块与焊接位姿规划模块规划焊接方向位姿与焊接路径后，根据焊缝类型选择工艺通讯焊机与机器人控制器进行焊接，焊接智能监控模块开始监控焊接作业。本发明不仅克服传统人工焊的诸多弊端，还结合深度学习和点云预处理的优势，克服不定形焊缝识别难的问题，可以焊接多种规格焊件，实时监控保护以提高焊接过程的精度和质量。

主权项：1.一种基于不定形焊缝识别的高精度柔性焊接系统，其特征在于，包括：软件模块：焊缝点云数据采集模块：上位机10发送焊接指令。机器人40控制末端执行器，启动3D视觉相机30采集待焊接工件的三维点云数据。机器人将采集到的点云数据和当前末端位姿信息发送给上位机10；焊缝识别定位模块：训练部署优化后的MVPNet网络模型，识别焊缝并输出焊缝位置。上位机将接收到的点云数据发送至深度学习服务器20。深度学习服务器使用优化后的MVPNet模型处理点云数据，识别并输出焊缝的具体位置。将焊缝位置信息发送回上位机10；焊缝路径规划模块与焊接位姿规划模块：上位机接收焊缝位置信息后，进行焊缝识别定位。上位机规划焊接工艺，包括焊接电流、电压、速度和角度等参数。上位机规划焊接路径和焊接位姿，确保焊接操作的精度和一致性；焊缝工艺设计模块：上位机10根据焊缝识别模块返回的焊缝类型，选择相应的焊接参数；焊接智能监控模块110：选择红外热像仪实时采集温度数据，实时监控焊接区域温度，确保焊接过程的精度和质量。检测温度异常则通讯上位机停止焊接作业；硬件模块：上位机10：焊缝识别定位模块、焊缝路径规划模块、焊接位姿规划模块、焊缝工艺设计模块、焊接智能监控模块；深度学习服务器20：用于部署优化后的MVPNet网络模型，识别焊缝并输出焊缝位置；3D视觉相机30：用于获取待焊接异形件的三维点云模型；机器人40：用于执行焊接操作，安装在移动导轨上，以便在工作台上移动。根据所述焊缝位置、所述焊接路径、所述焊接位姿，操作焊机100进行焊接操作；移动导轨50：用于移动机器人40；焊接工作台70：用于置放待焊件60；自动清枪站80：用于焊接完毕后的焊枪清理；机器人控制器90：用于接收上位机的指令并控制机器人40执行指令；焊机100：用于对不定形焊缝进行焊接作业，提供焊接能量、保护气和焊接材料；模块化夹具组件：用V型支撑块、可调高度支架、角度夹具、弹性夹具、定位销和曲面支撑块等组件，能够灵活应对各种形状和尺寸的焊件，确保焊接过程的稳定性和高质量。该系统特别适合处理不定形焊缝以及中大型焊件，显著提升了焊接过程中的效率和精度。

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