大型箱型梁高速GMAW三維位姿快速估計(jì)方法

大型箱型梁工件大量應(yīng)用于海工裝備、大型起重裝備等領(lǐng)域中.目前，主要采用手工焊接方式，嚴(yán)重影響焊接的效率和質(zhì)量.利用機(jī)器人焊縫自動(dòng)跟蹤焊接作業(yè)是提高制造效率和質(zhì)量一致性的重要途徑，其中，實(shí)現(xiàn)焊縫三維位姿信息的快速準(zhǔn)確估計(jì)是關(guān)鍵.

焊縫跟蹤傳感器是智能焊接機(jī)器人的關(guān)鍵部分，已開發(fā)并應(yīng)用了多種傳感器，例如電弧傳感器、視覺傳感器等.目前，視覺傳感器由于測量精度高且可以獲得豐富的環(huán)境信息成為了研究熱點(diǎn).Xu等為提高機(jī)器人氣體保護(hù)焊的焊接質(zhì)量，基于專用視覺傳感器開發(fā)了焊縫跟蹤系統(tǒng)，并根據(jù)機(jī)器人熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)的特點(diǎn)，開發(fā)了一種新型焊縫跟蹤軟件；所提出的焊縫跟蹤方法能夠在大多數(shù)焊接應(yīng)用中獲得良好的跟蹤精度.Zou等為實(shí)現(xiàn)焊縫的實(shí)時(shí)跟蹤，設(shè)計(jì)了一套基于視覺傳感器的6軸機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng).焊接前，利用形態(tài)學(xué)方法獲得特征點(diǎn)的初始坐標(biāo)值；焊接過程中，采用基于高斯核的目標(biāo)跟蹤方法提取焊縫的實(shí)時(shí)特征點(diǎn)；焊接過程中焊炬末端運(yùn)行平穩(wěn)，焊縫跟蹤精度小于0.32 mm，可以實(shí)現(xiàn)精確焊縫跟蹤.但上述方法算法復(fù)雜、計(jì)算量大，不適用于角焊縫的三維位姿實(shí)時(shí)跟蹤，且都不針對存在定位焊縫的工件，難以快速獲取大型箱型梁焊縫的位姿信息.

大型箱型梁工件焊縫是通過定位焊縫將立板和平板裝配而成的角焊縫，大量應(yīng)用于海工裝備、大型起重裝備等領(lǐng)域中.大型箱型梁工件難以通過高精度的工裝夾具保證其位姿的穩(wěn)定性，工件的每次更換均會(huì)引起焊縫位姿信息在三維空間中發(fā)生變化，甚至引起焊接過程中焊縫位姿的變動(dòng).定位焊縫對焊縫位姿信息的獲取造成干擾，引起焊縫識別錯(cuò)誤從而造成偏焊.為解決這些難題，提高大型箱型梁自動(dòng)焊接的質(zhì)量和效率，本文提出一種基于激光位移傳感和點(diǎn)云聚類快速分割的大型箱型梁高速GMAW三維位姿快速估計(jì)方法.

1 大型箱型梁焊縫三維位姿快速估計(jì)方法

大型箱型梁工件如圖1所示.在焊接過程中，激光位移傳感器對箱型梁焊縫進(jìn)行掃描獲取其點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)其位姿信息快速估計(jì)，箱型梁焊縫位姿信息快速估計(jì)方法流程如下：點(diǎn)云獲?。稽c(diǎn)云分割；局部異常因子(LOF)點(diǎn)云濾波；焊縫位姿估計(jì).

1.1 點(diǎn)云獲取

焊縫點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取如圖2所示.激光位移傳感器測得的每一幀數(shù)據(jù)共有800個(gè)點(diǎn)，每個(gè)值都是工件測量點(diǎn)高度的測量值.每一幀測量點(diǎn)存儲(chǔ)在二維矩陣中.矩陣的列對應(yīng)一次測量的一幀數(shù)據(jù)，不同列對應(yīng)不同時(shí)間獲得的測量數(shù)據(jù).相鄰列之間的距離為Δ，一幀數(shù)據(jù)中相鄰數(shù)據(jù)之間的距離為Δ，測量高度為軸坐標(biāo)值.通過下式將二維高度矩陣轉(zhuǎn)換為三維笛卡爾坐標(biāo)為提高算法運(yùn)行速率，利用均勻降采樣法減小點(diǎn)云數(shù)據(jù)密度.

(1)

式中：和分別為點(diǎn)云數(shù)據(jù)矩陣的行和列.

1.2 點(diǎn)云分割

角焊縫點(diǎn)云數(shù)據(jù)由兩個(gè)相交的平面點(diǎn)云數(shù)據(jù)集組成，估計(jì)焊縫位姿時(shí)，須分割出兩個(gè)平面的點(diǎn)云數(shù)據(jù).首先利用KD-Tree(一種平衡二叉樹)近鄰搜索，找到所有點(diǎn)的鄰域，計(jì)算出每個(gè)點(diǎn)鄰域的法向量，并將法向量歸一化；然后對法向量進(jìn)行歐式聚類分割，分割出焊縫的立板和平板點(diǎn)云數(shù)據(jù).

局部異常因子.表征數(shù)據(jù)的離群程度，計(jì)算方法如下：

(1)利用下式計(jì)算出點(diǎn)云數(shù)據(jù)集合()中維數(shù)據(jù)方差的最大值，并記錄最大方差值的維度

《易經(jīng)》64卦，每一卦由陰爻和陽爻組成，陰爻“— —”為0，陽爻“——”為1；64卦“兩兩非覆即反”，既是相覆對峙或陰陽對稱系統(tǒng)，又是數(shù)量平衡對稱系統(tǒng)；陰陽消長就是數(shù)量增減，陰陽與數(shù)量為一體，即“定性”與“定量”為一體?？鬃訉憽敦孕騻鳌窌r(shí)也許只知陰陽，而不知陰陽就是數(shù)量，數(shù)量就是陰陽，導(dǎo)致64卦卦序在數(shù)量平衡對稱分布方面存在著缺陷。針對這個(gè)數(shù)千年存在的缺陷，本文將論述缺陷存在的原因，提出解決缺陷的路徑和方法，修復(fù)與更正64卦卦序的數(shù)理邏輯缺陷。這也許會(huì)對《易經(jīng)》的研究和應(yīng)用產(chǎn)生劃時(shí)代的重要意義。

(2)

針對立板平面和平板平面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用最小二乘法，并通過平面模型++=和++=擬合得出平面方程.焊縫軌跡如下：

“雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越”。翩翩的云兒，飛逝的流星，飄入于心頭的不僅僅是一代偉人的詩詞，更多、更深的是一份份值得懷念的光陰與歲月。好時(shí)光，是用來遇見的。花草遇見雨露，流水遇見輕風(fēng)，云朵遇見晴朗，而我們，只想遇見天使。與白衣天使已牽手10多年的《上海護(hù)理》，遇見過風(fēng)雨，綻放過彩虹，留下過經(jīng)典，但更多的是平平淡淡的晨鐘暮鼓，云起云落，花開花謝，但想飛的翅膀始終張揚(yáng)著，欲追求更高的境界，欲尋覓更廣闊的空間。

(2)將中第維度上的數(shù)據(jù)按順序排列，得到數(shù)據(jù)集合{,, …,}，其中<<…<，為中第維數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)計(jì)算第維數(shù)據(jù)的中值:

(3)

..基于歐式聚類的焊縫點(diǎn)云分割 由圖3可見，同一平面的點(diǎn)云近鄰法向量是緊鄰的，不同平面的點(diǎn)云近鄰法向量之間存在間距.因此，可以采用點(diǎn)云聚類算法對點(diǎn)云數(shù)據(jù)近鄰法向量進(jìn)行平面分割.對于焊縫點(diǎn)云近鄰法向量集中的焊縫立板和平板兩個(gè)平面點(diǎn)云近鄰法向量集和，其中∩=?，若滿足下式，則兩組點(diǎn)云近鄰法向量數(shù)據(jù)屬于不同類別.

(4)

式中：()為的鄰域內(nèi)的點(diǎn)，|()|為其個(gè)數(shù)由于可能存在若干個(gè)點(diǎn)到的距離相等，近鄰的點(diǎn)可能不止一個(gè)，所以有|()|≥()值越大，表明的密度越大，點(diǎn)越正常.

1.4 測定方法 試樣分析測定采用GC-MS-2010-plus型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。按“1.3.2”項(xiàng)色譜-質(zhì)譜條件準(zhǔn)備好氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；按“1.3.1”項(xiàng)頂空固相微萃取制備樣本熱解析進(jìn)樣分析，同時(shí)啟動(dòng)色譜工作站GC-MS Solution記錄數(shù)據(jù)，通過GC-MS Solution色譜工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢索NIST05譜圖庫，進(jìn)行譜圖解析，確認(rèn)其各個(gè)揮發(fā)性成分結(jié)構(gòu)；定性分析后通過色譜工作站GC-MS Solution數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按面積歸一化法進(jìn)行定量分析，分別求出各揮發(fā)性成分的相對百分含量。

(5)對數(shù)據(jù)集KD-Tree進(jìn)行KNN近鄰搜索，得到中的近鄰矩陣.

盡管改革開放前后兩個(gè)歷史時(shí)期有著重大的區(qū)別，但這兩個(gè)時(shí)期“本質(zhì)上都是我們黨領(lǐng)導(dǎo)人民進(jìn)行社會(huì)主義建設(shè)的實(shí)踐探索”[1]，因而呈現(xiàn)出一些相似之處。

(6)建立每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的法向量：

(5)

式中：為數(shù)據(jù)點(diǎn)(,:)對應(yīng)的協(xié)方差矩陣；(,:)為(,:)的個(gè)近鄰數(shù)據(jù)；為(,:)點(diǎn)集的幾何中心.最小特征值對應(yīng)的特征向量為(,:)鄰域平面法向向量.焊縫點(diǎn)云近鄰法向量如圖3所示.

(3)根據(jù)下式得出兩個(gè)數(shù)據(jù)集合和，并建立一個(gè)樹結(jié)點(diǎn).

通過對AOTF的超聲換能器阻抗特性實(shí)際測量分析,設(shè)計(jì)基于LC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及組合臂的寬頻帶、光譜衍射效率高的新型匹配網(wǎng)絡(luò),并對匹配電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及匹配阻抗點(diǎn)進(jìn)行全局優(yōu)化修正,使光譜衍射效率達(dá)到最佳,該新型寬帶匹配技術(shù)與傳統(tǒng)采用傳輸線變壓器等匹配轉(zhuǎn)換技術(shù)相比,具有寬頻帶、損耗低、衍射效率高等優(yōu)點(diǎn),較好地滿足阻抗匹配設(shè)計(jì)要求。并對基于AOTF的偏振成像光譜儀系統(tǒng)的成像質(zhì)量進(jìn)行了測試,實(shí)測目標(biāo)的成像質(zhì)量得到明顯改善,對當(dāng)前光譜儀成像技術(shù)具有重要應(yīng)用價(jià)值。

式中：為聚類歐氏距離閾值.焊縫點(diǎn)云聚類結(jié)果如圖4和5所示.

(6)

拜別雨鸞師父，三人來到王積薪的棋室，上官星雨覺得這一關(guān)應(yīng)好過，沒成想棋圣他老人家不玩長生譜，也不玩媼婦譜，偏要三人一道與他對弈四象數(shù)獨(dú)棋，這是他當(dāng)年過昆侖山與癡和尚賭錢時(shí)所創(chuàng)，三人由青龍、白虎、朱雀、玄武里迷迷瞪瞪地掙脫出來，又與王積薪考較了一番他由長生譜里領(lǐng)悟出來的長生真氣，總算是被他老人家重拿輕放，放出了棋室。

1.3 基于LOF算法的焊縫點(diǎn)云濾波

歐式聚類分割存在過度分割或欠分割的現(xiàn)象(見圖5).為了改善焊縫點(diǎn)云分割效果，須剔除歐式聚類后鄰域法向量的異常值.LOF算法是一種經(jīng)典的異常數(shù)據(jù)檢測算法，通過每個(gè)數(shù)據(jù)的異常程度值來確定該點(diǎn)是否是異常點(diǎn).涉及到的幾個(gè)定義如下.

距離數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)對象點(diǎn)距離最近的第個(gè)點(diǎn)到的距離，記作()該距離指歐氏距離，即直線距離.

距離鄰域數(shù)據(jù)集中與之間的距離不大于距離的數(shù)據(jù)點(diǎn)組成的集合.

可達(dá)距離.數(shù)據(jù)集中任意兩點(diǎn)到的可達(dá)距離定義為

(,)=max{(,),()}

其中：(,)為和之間的歐氏距離.

局部可達(dá)密度.到其鄰域內(nèi)所有點(diǎn)的平均可達(dá)距離的倒數(shù)，常用密度表示，計(jì)算方法如下：

(7)

(4)對子集合和重復(fù)進(jìn)行上述操作，直至所有子集合都不能再進(jìn)行劃分；若某個(gè)子集合不能再進(jìn)行劃分，則將該子集合中的數(shù)據(jù)保存到?jīng)]有子節(jié)點(diǎn)的葉子節(jié)點(diǎn)中.

..建立點(diǎn)云近鄰法向量矩陣 首先建立KD-Tree數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行最近鄰(KNN)近鄰搜索建立每個(gè)點(diǎn)的近鄰矩陣，最后建立點(diǎn)云近鄰法向量矩陣.其建立流程如下.

①申請、確定、調(diào)整制度不夠科學(xué)完善；②居民用戶用水超定額和非居民用戶用水超計(jì)劃加價(jià)收費(fèi)制度及相關(guān)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定不明確、不客觀以及出現(xiàn)異議沒有完善處理程序；③對于供水企業(yè)的職責(zé)、用水戶的權(quán)利和義務(wù)、管水部門的保密制度等以及供、用、管水三方的法律責(zé)任沒有明確的規(guī)定；④在計(jì)劃用水管理過程中，至今沒有明確規(guī)定納入計(jì)劃用水的用水單位的范圍（規(guī)模），即月（年）用水量達(dá)到多少的用水單位應(yīng)該納入計(jì)劃用水管理；⑤對于納入計(jì)劃用水管理的用水單位的考核和檔案管理未給出明確的規(guī)定，存在一些用水單位沒有建立臺賬、沒有連續(xù)的用水信息等情況，給計(jì)劃用水及其他節(jié)水工作帶來不便，不利于推進(jìn)節(jié)水工作。

(8)

若LOF值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1，則表明點(diǎn)的密度與整體數(shù)據(jù)密度差異較大，被視為離群點(diǎn).LOF值越接近于1，表明點(diǎn)越正常.分別對歐式聚類后的焊縫點(diǎn)云近鄰法向量進(jìn)行LOF剔除異常值，結(jié)果如圖6和7所示.

1.4 焊縫位姿信息估計(jì)

式中：和(=,,)分別為集合中維的平均數(shù)和數(shù)據(jù)量.

(9)

焊縫法向向量和焊縫方向向量如下：

(10)

(11)

式中：=(,,)；=(,,)焊縫位姿模型如圖8所示.

綜上所述，要保證瀝青拌和站的生產(chǎn)效率和混凝土的整體質(zhì)量，必須從多方面采取相應(yīng)的措施，確保每個(gè)工序有條不紊地進(jìn)行，只有這樣才能促進(jìn)瀝青工程施工的順利開展，保證施工工程的建設(shè)質(zhì)量，降低施工成本，從而取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和最優(yōu)的社會(huì)效益。

2 試驗(yàn)與分析

2.1 系統(tǒng)平臺

系統(tǒng)平臺如圖9所示.該系統(tǒng)由機(jī)器人系統(tǒng)、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)IntelCorei5-7300HQ CPU@2.5 GHz 8G(RAM)和激光位移傳感器(傳感器頭LJ-G200、控制器LJ-G5001)組成.機(jī)器人具有5個(gè)自由度，分別為3個(gè)移動(dòng)軸(軸、軸、軸)和2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)軸1和旋轉(zhuǎn)軸2)在焊接過程中，焊槍的位置可以在、、方向調(diào)整，焊槍姿態(tài)通過旋轉(zhuǎn)軸1和旋轉(zhuǎn)軸2進(jìn)行調(diào)節(jié).為保證測量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，采用文獻(xiàn)[12]中描述的方法，對激光位移傳感器和旋轉(zhuǎn)軸1之間的坐標(biāo)換算關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定.可以通過坐標(biāo)變換模型建立傳感器坐標(biāo)系中的一點(diǎn)與機(jī)器人基底坐標(biāo)系中對應(yīng)點(diǎn)的映射矩陣：

(12)

式中：為機(jī)器人基座坐標(biāo)系；為傳感器坐標(biāo)系；為和旋轉(zhuǎn)軸坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣，由機(jī)器人控制器得到；為和之間的變換矩陣，通過標(biāo)定得到.

為便于分析試驗(yàn)誤差，對與箱型梁具有類似焊縫結(jié)構(gòu)的不同位姿的角焊縫進(jìn)行三維位姿信息估計(jì)試驗(yàn).工件材料牌號為Q235, 板厚5 mm，工件表面具有輕微劃痕和銹跡.利用GMAW方法，設(shè)焊速為 1 200 mm/min，采用激光位移傳感器獲得角焊縫點(diǎn)云數(shù)據(jù)，每一個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理周期采樣25幀數(shù)據(jù)，兩次采樣之間在軸行走方向間隔1 mm.所用傳感器的主要參數(shù)如下：測量范圍(200±50)mm，線性度±0.1%，激光波長655 nm，光斑尺寸 200 μm×80 mm，每條激光條紋的采樣點(diǎn)數(shù)為800.

2.2 不同位姿的角焊縫位姿信息估計(jì)試驗(yàn)

對不同位姿的角焊縫進(jìn)行位姿信息在線估計(jì)試驗(yàn)，結(jié)果如圖10所示.

在焊接前，大型箱型梁焊接工件的表面存在劃痕、飛濺、油漆等雜物，影響焊縫位姿檢測精度.所提方法通過LOF算法濾除焊縫平面上雜物的干擾，保證了焊縫立板平面與平板平面的真實(shí)性；通過立板平面法向量與平板法向量的和確定焊縫法向量，通過焊縫軌跡的切向量確定焊縫的方向向量，通過立板平面與平板平面的交線確定焊縫位置，保證了焊縫位姿的準(zhǔn)確性.由圖10可知，對于不同位姿以及存在銹跡、劃痕的角焊縫，所提方法均可很好地實(shí)現(xiàn)焊縫位姿信息估計(jì).

至此，林燕玲找到了發(fā)展集體經(jīng)濟(jì)的切入點(diǎn)，即以“提供住宿”為突破口，打造集體產(chǎn)業(yè)，增加村集體收入。同時(shí)，可利用林畬村獨(dú)特的紅色文化創(chuàng)造價(jià)值，并帶動(dòng)生態(tài)農(nóng)業(yè)、旅游觀光項(xiàng)目。

2.3 定位焊縫對焊縫位姿信息估計(jì)的影響

在焊接前，箱型梁焊縫通過定位焊縫進(jìn)行裝配.為驗(yàn)證所提方法對定位焊縫的適應(yīng)性，對存在焊角為10 mm、焊縫長度為10 mm典型定位焊縫的工件進(jìn)行焊縫位姿估計(jì)試驗(yàn)，結(jié)果如圖11所示.試驗(yàn)結(jié)果表明：定位焊縫作為噪聲數(shù)據(jù)被濾除，不會(huì)影響角焊縫位姿信息在線估計(jì)精度.所提位姿估計(jì)方法具有很好的魯棒性.

3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。[1]

2.4 誤差分析

在試驗(yàn)前，通過機(jī)器人精確示教確定工件的精確位姿信息.以機(jī)器人精確示教讀取的焊縫位姿數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，與計(jì)算值對應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行對比得出不同位姿角焊縫位姿信息估計(jì)偏差，如圖12和13所示.

以試驗(yàn)中偏差的最大值為試驗(yàn)誤差，通過下式計(jì)算：

(13)

(14)

式中：、和為焊縫位置估計(jì)偏差參數(shù)；和為焊縫姿態(tài)估計(jì)偏差參數(shù)；為點(diǎn)數(shù)；(c,,c,,c,)為第個(gè)點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)；c,為計(jì)算方向向量；c,為計(jì)算法向向量(t,,t,,t,)、t,和t,為第點(diǎn)的位姿精確測量值.試驗(yàn)結(jié)果表明，位置誤差小于0.25 mm，姿態(tài)誤差不超過1.8°，滿足箱型梁焊縫自動(dòng)跟蹤的要求.

2.5 算法效率

為測試算法的有效性，在計(jì)算機(jī)上以MATLAB2019為測試平臺，測試箱型梁焊縫位姿信息估計(jì)的主要算法效率.以主要算法多次運(yùn)行時(shí)間的最大值為算法的運(yùn)行時(shí)間，歐式聚類、LOF濾波和平面擬合算法的運(yùn)行時(shí)間分別為21、23、55 ms，總時(shí)間為188 ms.

實(shí)現(xiàn)箱型梁焊縫位姿信息在線提取，算法運(yùn)行時(shí)間須小于焊接完成一個(gè)激光位移傳感器前置距離所需時(shí)間()的一半，為激光位移傳感器前置距離與焊接速度之比.為了獲取足夠的用于焊縫位姿信息估計(jì)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和保證完成焊縫位姿估計(jì)以及通信延時(shí)的時(shí)間，設(shè)激光位移傳感器的前置距離為50 mm、焊接速度為 1 200 mm/min，則/2=1 250 ms.可知，所提算法的運(yùn)行時(shí)間滿足箱型梁焊縫位姿信息快速估計(jì)的要求.

3 結(jié)論

提出一種基于激光位移傳感和點(diǎn)云聚類快速分割的大型箱型梁高速GMAW三維位姿快速估計(jì)方法，主要得出以下結(jié)論：

LaGGG晶體是GGG晶體中部分Gd3+被La3+取代而獲得的．與Nd∶GGG晶體相比較，Nd∶LaGGG晶體中La3+取代Gd3+可以非均勻展寬光譜，有利于超快激光的產(chǎn)生；此外，La3+半徑大于Gd3+，取代后可以增加晶體晶格常數(shù)，利于Nd∶LaGGG晶體熔點(diǎn)的降低[36]．

(1)提出的三維焊縫位姿快速估計(jì)方法能夠?qū)崿F(xiàn)大型箱型梁焊縫三維位姿快速估計(jì).

Maxime Thouvenin在某次采訪中曾說過，作為一個(gè)物件，摩托車本身就頗具吸引力，但只有在駕駛時(shí)，它才是完整的。這意味著從一開始，設(shè)計(jì)師和工程師就需要將美學(xué)、科技和人體工程學(xué)等各方面學(xué)科融為一個(gè)整體，在共同的策劃和設(shè)計(jì)中，摩托車才能展現(xiàn)出其最為完整的魅力。

(2)提出的基于法向量歐式聚類的焊縫點(diǎn)云快速分割方法能夠?qū)崿F(xiàn)箱型梁焊縫點(diǎn)云數(shù)據(jù)更快分割；基于LOF算法的點(diǎn)云濾波方法能夠?qū)崿F(xiàn)箱型梁焊縫點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波，具有更好的魯棒性.

(3)對大量焊縫進(jìn)行三維位姿信息估計(jì)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明在焊速高達(dá) 1 200 mm/min時(shí)，焊縫三維位姿估計(jì)誤差分別在0.25 mm和1.8° 以內(nèi).所提方法增強(qiáng)了大型箱型梁自動(dòng)焊接對定位焊縫、裝配精度低等復(fù)雜工況的魯棒性，提升了焊接質(zhì)量，有望在海工裝備、大型起重裝備等制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用.