本报讯(通讯员 张海超)近日,内蒙古一机集团成功研发基于点云切片的焊接机器人轨迹规划方法。
焊接是装备制造核心工艺,其质量影响产品性能与寿命。随着国防装备向高端化、复杂化发展,面对不同材料和结构的焊接需求,传统焊接机器人轨迹规划方法聚焦单一目标优化,难以兼顾精度、效率与适应性。同时,现有复杂算法计算量大、耗时长、对硬件要求高,往往依赖高精度传感器和人工示教,应对复杂焊缝适应性差、成本高,成为焊接技术智能化升级的技术瓶颈。聚焦这一痛点,一机集团工艺研究团队依托科研项目以提精度、降成本、增效率、强适应为目标,成功研发基于点云切片的焊接机器人轨迹规划方法,形成了一套适用于复杂构件高效焊接的解决方案,为智能化焊接注入了新动能。
针对焊接轨迹规划中的多目标优化与高计算复杂度难题,研究团队创新引入“点云切片”技术,提出基于三维点云数据的智能轨迹规划方案。该方案通过精准获取工件表面点云数据,经切片处理与智能分析,为机器人规划出集路径最优、姿态最佳、工艺最匹配于一体的综合最优焊接轨迹,使算法计算量大幅降低,机器人响应速度显著提升。同时,该方法对复杂工件的自适应规划能力强,大幅减少人工示教和编程工作,降低了对操作人员技能水平的超高要求。
“这一技术创新,不仅解决了复杂构件焊接轨迹规划周期长、适应性差的问题,还显著提升了焊接质量和效率。”项目负责人表示。在一种复杂结构件焊接中,焊接轨迹规划时间缩短40%,焊接一次合格率从85%提升至96%。此次技术突破,不仅直接支撑装备生产的提质增效,还形成了一套具有自主知识产权的焊接机器人智能规划技术规范与数据库,增强了核心竞争力。