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龙图腾网获悉安徽津利能源科技发展有限责任公司;中能建建筑集团有限公司申请的专利基于多模态传感的无损检测机器人焊缝自动跟踪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：CN121373936B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17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：202511471461.1，技术领域涉及：B23K37/02；该发明授权基于多模态传感的无损检测机器人焊缝自动跟踪系统是由朱琪;章雅林;樊传琦;徐境阳;方超;李明;储佳佳设计研发完成，并于2025-10-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多模态传感的无损检测机器人焊缝自动跟踪系统在说明书摘要公布了：本发明涉及工业无损检测技术领域，具体为基于多模态传感的无损检测机器人焊缝自动跟踪系统。包括数据采集模块、数据预处理模块、数据融合模块、轨迹生成模块和运动控制模块。通过激光扫描仪获取点云数据，RGB‑D相机获取图像信息，惯性测量单元获取姿态数据，对多模态数据进行去噪、下采样及校正处理后，利用卡尔曼滤波实现数据融合，输出连续焊缝空间轨迹点。轨迹生成模块通过三维B样条拟合及表面法向估计生成末端位姿序列，并采用四元数插值进行姿态平滑处理。运动控制模块结合差速路径保持和混合位置－力控制，确保机器人沿焊缝中心线精确跟踪并维持恒定接触力，同时具备过程纠错功能，提高系统在复杂焊缝环境下的稳定性与可靠性。

本发明授权基于多模态传感的无损检测机器人焊缝自动跟踪系统在权利要求书中公布了：1.基于多模态传感的无损检测机器人焊缝自动跟踪系统，其特征在于，包括： 数据采集模块，用于通过激光扫描仪获取点云数据，通过RGB-D相机获取RGB-D图像数据，通过惯性测量单元获取姿态数据； 数据预处理模块，用于对点云数据、RGB-D图像数据和姿态数据进行预处理，获得预处理的多模态数据； 数据融合模块，用于将预处理的多模态数据进行同步，并通过卡尔曼滤波算法输出连续的焊缝空间轨迹点； 轨迹生成模块，用于根据焊缝空间轨迹点按弧长参数化进行三维B样条拟合，并结合点云估计的表面法向生成末端位姿序列，获得目标运动轨迹； 运动控制模块，用于根据目标运动轨迹驱动机器人执行检测任务，包括基于横向偏差的差速路径保持控制以及机械臂末端基于前馈-PID与力反馈的混合位置－力控制，以实现焊缝自动跟踪及无损检测； 获得目标运动轨迹的步骤为： 对卡尔曼滤波输出的连续焊缝空间轨迹点按弧长参数进行排序与参数化； 基于参数化轨迹点，采用三维B样条曲线拟合方法生成平滑连续的焊缝轨迹曲线； 利用点云数据估计焊缝表面局部法向信息，结合拟合曲线，生成对应的末端位姿序列； 所述轨迹生成模块在生成末端位姿序列时，采用基于四元数插值的姿态平滑处理方法，对相邻位姿进行球面线性插值，以避免机械臂姿态突变并确保轨迹姿态的连续性与稳定性； 差速路径保持控制的步骤包括： 利用激光传感器实时测量焊缝中心线与机器人中轴线的横向偏差； 通过PID控制算法对偏差进行计算，生成速度差值； 根据计算得到的速度差值，调整左右轮的PWM占空比，动态调节左右轮速比； 对调节后的轮速比进行稳定性验证，确保机器人沿焊缝中心线准确跟踪； 混合位置－力控制的步骤包括： 通过激光视觉模块提供焊缝中心的空间偏差量； 利用机械臂逆运动学解算该偏差，计算各关节角度，补偿位置空间偏差，实现探头中心对准焊缝中心线的位置调整； 通过六维力传感器实时采集探头接触力反馈值，将其与预设目标力值进行比较； 利用PID控制器调节机械臂Z轴位移，实现恒定接触力的力调整。

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