基于虚拟场景的多维度防撞检测机制构建与协同控制

发布时间: 2022-10-18

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：实用新型专利

行业领域：

高技术服务业

成果介绍

大尺寸平面分段结构复杂，加强筋、扶强材等障碍多，无法像小组立一样利用拍照等技术识别出整个构件的摆放和焊缝位置。大尺寸复杂平面分段结构中，机器人自身工作空间范围要求，对焊缝周边的障碍物无法实现自动避开。若采用示教方式生产，受人为因素影响大，且对存在障碍的焊缝示教焊接困难，无法实现基于焊接任务分配的均衡生产，严重影响平面分段焊缝的自动化焊接生产效率。包括以下成果：一基于虚拟场景的 3+6 轴机器人位姿控制方法 1 基于平面分段三维模型和焊接环境的虚拟场景搭建2 基于平面分段三维模型焊缝的机器人焊接姿态生成二机器人多维度防撞检测机制构建及避障路径优化 1 基于虚拟场景的机器人多位姿防撞检测规则 2 基于虚拟场景的机器人多姿态避障路径优化三基于平面分段焊接任务的双门架四机器人均衡生产

成果亮点

本项目基于国产行业自主可控软件 SPD 船舶产品设计软，开展了 SPD 船体设计模型的数字赋能研究，解决了 SPD 船体结构模型的数据驱动机器人焊接成套关键共性技术难题，实现大尺寸复杂平面分段多机器人焊接智能装备的数字赋能。研发大尺寸复杂平面分段机器人焊接系统及装备开展三维设计模型数据赋能高端智能装备的各项研究工作，打通了基于船体三维模型的数据驱动关键技术，研发了大尺寸复杂立体构件焊接机器人系统及船舶平面分段机器人焊接装备，促进了船舶建造行业技术创新的上游、中游、下游的对接与耦合，推动了在国产行业软件自主可控、智能装备研发方面的产学研深度融合，实现了大尺寸复杂立体构件的空间焊缝自动焊接生产，已成功应用于民用各型船舶、公务船舶的建造生产过程中，创造了突出的经济效益和社会效益。

团队介绍

研究团队由合国内高端装备研发企业（DIG）、高端装备研发院所（中船 11 所）、行业软件开发公司（上海东欣软件工程有限公司）、高校（江苏科技大学）的数余名专家组成。研究团队开展了基于 SPD 船体模型的大尺寸复杂平面分段高端焊接装备数字赋能的成套关键技术研究，实现了三维模型数据驱动船舶平面分段机器人焊接生产，推动了我国船舶工业自主可控软件功能完善，促进了船舶工业软件的自主可控性能提升。本项目在技术研发、装备研制和推广应用过程中，获得授权发明专利 5 件、授权实用新型专利 8 件、受理发明专利 20 件、发表论文 3 篇、主编团体标准 1 项、编制企业标准 1 项、制定企业技术秘密 2 项。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”高端装备产业科技服务团 (中国造船工程学会) 评价时间：2022-10-19

李龙

702研究所

高级工程师

综合评价

本项目成功解决了 SPD 船体结构模型的数据驱动高端智能装备的行业共性基础工艺流程，打通了数据驱动的数据源产生和数据驱动实施的系列难题，实现了对大尺寸复杂平面分段结构焊接智能装备的数字赋能，项目研究成果可直接推广应用到船舶小组立智能焊接生产线、船体平面分段流水生产线、船用 T 型材自动焊接生产线等，有效地促进了船舶建造过程的自动化生产和数字化生产，提升船舶建造行业的智能化、先进工艺技术水平。该项目投入时间较长，虽未在产品化商业化实现规模销售。但该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控，技术含量较高，与同类系统相比竞争优势较大

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