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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种基于点云拼接的机械臂喷涂轨迹规划方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116766199B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310858456.0，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于点云拼接的机械臂喷涂轨迹规划方法及系统是由张波涛;李正强;李昕哲设计研发完成，并于2023-07-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于点云拼接的机械臂喷涂轨迹规划方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于点云拼接的机械臂喷涂轨迹规划方法及系统，包括相机标定方法、点云滤波方法、轨迹规划方法等；采用舵机搭载深度相机绕Y轴和Z轴旋转，以扩大相机视野范围；根据舵机反馈角度信息，计算点云的旋转平移变换矩阵，点云拼接构建完整点云。合理规划多种滤波方法，实现对点云的杂点滤除、密度填充和平滑，最终实现目标点云的精确提取。在Z轴方向上，以规定步长对目标点云分层规划，重新排列点云顺序，以目标点云的采样点的坐标构建机械臂末端移动的路径点，计算采样点法向量作为末端姿态。本发明使用舵机搭载深度相机构建拼接点云，通过多种滤波获得采样点，创建贴合目标的喷涂轨迹，更高效的引导机械臂进行视觉伺服喷涂。

本发明授权一种基于点云拼接的机械臂喷涂轨迹规划方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于点云拼接的机械臂喷涂轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：基于三角形相似原理的深度相机标定方法，标定得到深度相机成像坐标系相对舵机基坐标系的外参旋转矩阵R和平移矩阵T； 步骤二：通过舵机搭载深度相机旋转，拍摄多张能完整覆盖目标的彩色深度图像，将点云拼接得到目标点云； 步骤三：目标点云的滤波； 步骤四：以搭载深度相机的舵机基坐标系的原点为原点，舵机正前方为X轴方向，逆时针旋转90°方向为Y轴方向，垂直底座方向为Z轴方向，建立笛卡尔坐标系，利用均匀采样离散化步骤三滤波后的目标点云，其中Z轴方向上的采样步长为喷涂时机械臂末端在Z轴方向上的前进步长； 步骤五：判断步骤四处理后的目标点云内部是否存在不需要喷涂的空闲区域，若是则采用颜色滤波分离目标点云内部的空闲区域点云，同时对处理后目标点云和空闲区域点云分别采用统计滤波以滤除离群点，然后执行步骤六；若否则直接执行步骤六； 步骤六：RANSAC算法平面拟合； 对步骤五所述目标点云采用RANSAC算法迭代得到拟合步长内的最佳拟合平面，其中所述拟合步长为机械臂末端在Z轴方向上的前进步长； 在目标点云步长内，计算除拟合点以外的点到最佳拟合平面的距离，删除距离大于设定阈值的点； 步骤七：点云路径规划； 将步骤六处理后的点云排序后构成机械臂末端的路径点，构建一条基于喷涂物体表面的全覆盖路径，同时绕过其中不需要喷涂的空闲区域，具体方法为： 针对步骤六处理后的目标点云，若存在不需要喷涂的空闲区域，则在Z轴上，以步骤五所述空闲区域点云在Z轴方向的两个极值为界，将目标点云按照z值大小分为三部分：最大部分、最小部分、中间部分，对目标点云中z值最大和最小部分为一次排序部分，中间部分则为二次排序部分；若不存在不需要喷涂的空闲区域，则均认为是一次排序部分： 对于一次排序部分，在采样步长内，以y值大小排序，奇数步长内顺序从小到大排列，偶数步长内倒序从大到小排列，交替排列构建栅格类路径，以此实现全覆盖路径； 对于二次排序部分，以空闲区域点云在Y轴上的中值为界，将该二次排序部分点云分为两部分，再对上述两部分点云分别按照一次排序步骤重排序规划路径点； 步骤八：在步骤七规划后的每个路径点的邻域内拟合平面，以该拟合平面的法向量作为该路径点的法向量，根据路径点坐标及法向量实现喷涂轨迹。

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