2024年11月，紹興文理學(xué)院融焊科技團隊在焊接機器人領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破。其研發(fā)的“多模態(tài)信息融合引導(dǎo)系統(tǒng)”通過多項創(chuàng)新技術(shù)，顯著提升了焊接精度和穩(wěn)定性，將焊接精度從±0.1mm提升至±0.01mm，重復(fù)定位精度達到±50μm*4，性能指標達到領(lǐng)先水平。
LAKNN算法：復(fù)雜PCB板焊接中的圖像配準精度大幅提升
在高精度焊接任務(wù)中，圖像配準的精度直接影響焊接質(zhì)量。融焊科技團隊提出的基于局部自適應(yīng)KNN（LAKNN）算法的圖像配準技術(shù)，結(jié)合SIFT特征提取，有效解決了復(fù)雜PCB板焊接中的圖像配準難題。該算法通過動態(tài)調(diào)整匹配閾值，顯著提升了在不同高度、視角和區(qū)域條件下的圖像配準精度。這一創(chuàng)新技術(shù)為焊接機械手提供了精確的焊點定位能力，顯著提升了焊接質(zhì)量和效率。
動態(tài)質(zhì)心誤差補償：顯著提升焊接穩(wěn)定性
焊接過程中，機器人的質(zhì)心變化和環(huán)境噪聲對焊接精度和穩(wěn)定性的影響不容忽視。融焊科技團隊提出了一種基于多傳感器激光視覺的焊接機器人自適應(yīng)質(zhì)心誤差補償方法。該方法構(gòu)建了一個基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)質(zhì)心模型，能夠根據(jù)多傳感器融合的激光視覺數(shù)據(jù)在線更新和優(yōu)化質(zhì)心參數(shù)。結(jié)合改進的ICP算法，該方法在焊接軌跡匹配過程中能夠更準確地提取關(guān)鍵特征點，提高匹配精度和魯棒性。
深度學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃：優(yōu)化焊接路徑，提升焊接效率
在復(fù)雜焊接場景中，尤其是異種材料焊接，焊接路徑的規(guī)劃對于焊接質(zhì)量和效率至關(guān)重要。融焊科技團隊采用深度學(xué)習(xí)方法，結(jié)合強化學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)了局部焊接路徑的智能規(guī)劃。該方法通過特征匹配與配準技術(shù)實現(xiàn)高精度定位，并結(jié)合深度強化學(xué)習(xí)設(shè)計獎勵函數(shù)，綜合避障、位姿跟蹤穩(wěn)定性與路徑效率等多目標優(yōu)化，生成局部動態(tài)路徑。系統(tǒng)能夠?qū)崟r提取深度圖與特征點圖作為狀態(tài)輸入，利用強化學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)輸出轉(zhuǎn)向或前進動作，在復(fù)雜環(huán)境中平衡碰撞風(fēng)險與導(dǎo)航速度，同時避免低紋理區(qū)域?qū)е碌亩ㄎ粊G失。
多模態(tài)激光視覺融合：顯著提升焊接定位精度
為了實現(xiàn)高精度的焊接定位，融焊科技團隊提出了一種基于深度學(xué)習(xí)的多模態(tài)激光視覺融合引導(dǎo)方法。該方法通過結(jié)合激光測距傳感器和工業(yè)相機的多模態(tài)數(shù)據(jù)，利用PointNet++網(wǎng)絡(luò)分別提取激光點云和圖像的特征，并利用Transformer機制進行特征融合，最終通過自定義的分類網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)焊點的精確定位和識別。這種多模態(tài)融合策略不僅提升了系統(tǒng)的魯棒性和精度，還能夠在復(fù)雜和變化的工業(yè)環(huán)境中實現(xiàn)高效、準確的焊接操作。
產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用與經(jīng)濟效益
目前，融焊科技團隊已申請4項國家發(fā)明專利，其技術(shù)已在新能源、醫(yī)療器械、航空航天等多個領(lǐng)域落地應(yīng)用，充分證明了該技術(shù)在不同工業(yè)場景中的廣泛適用性和顯著優(yōu)勢。
團隊負責(zé)人蘇文杰表示：“我們希望通過技術(shù)普惠，讓更多中小企業(yè)共享智能化紅利，為中國制造高質(zhì)量發(fā)展筑牢根基?！蔽磥恚S著該技術(shù)的進一步推廣和應(yīng)用，其將在更多制造業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，推動我國從制造大國向制造強國邁進，為全球制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型貢獻中國智慧和中國方案。
（來源：中國工業(yè)新聞網(wǎng)）
