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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种基于主被动视觉的多层多道焊缝跟踪系统和方法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：CN117245175B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28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：202311468267.9，技术领域涉及：B23K9/127；该发明授权一种基于主被动视觉的多层多道焊缝跟踪系统和方法是由武少杰;李闯;孔维臣;程方杰;郑震旦设计研发完成，并于2023-11-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于主被动视觉的多层多道焊缝跟踪系统和方法在说明书摘要公布了：本发明属于智能焊接技术领域，公开了一种基于主被动视觉的多层多道焊缝跟踪方法和系统。本发明的系统包括主被动视觉焊缝跟踪传感器、焊接机器人、工控机，主被动视觉焊缝跟踪传感器包括主动视觉装置、被动视觉装置、一字线性激光发射器。本发明的方法利用结构光检测坡口信息生成原始坡口模型；然后在焊接时将主被动视觉结合检测焊道表面形状和焊道角点位置，建立当前焊道的坡口模型；再利用当前焊道的坡口模型与原始坡口模型进行比对，判断焊道是否存在偏移并测量其偏移量，以确定下一条焊道的位置，进而规划生成预设焊枪姿态，从而避免了热量散失无法估计、焊道偏移和焊枪姿态不佳等情况带来的问题。

本发明授权一种基于主被动视觉的多层多道焊缝跟踪系统和方法在权利要求书中公布了：1.一种基于主被动视觉的多层多道焊缝跟踪方法，其特征在于，基于主被动视觉的多层多道焊缝跟踪系统进行，所述主被动视觉的多层多道焊缝跟踪系统包括焊接机器人、工控机、主被动视觉焊缝跟踪传感器，所述主被动视觉焊缝跟踪传感器与所述焊接机器人、所述工控机、焊枪的焊机通过网线建立通讯； 所述主被动视觉焊缝跟踪传感器包括主动视觉装置、被动视觉装置、一字线性激光发射器；相对于焊接移动方向，所述主动视觉装置设置在焊枪后方，所述一字线性激光发射器设置在所述主动视觉装置后方，所述被动视觉装置设置于所述一字线性激光发射器后方；所述一字线性激光发射器与所述主动视觉装置的焦距相同，并与所述主动视觉装置的轴线呈夹角设置，以实现所述主动视觉装置采集的图像里含有能够进行图像处理的一字线性结构光；所述焊枪的轴线、所述主动视觉装置的镜头轴线和所述被动视觉装置的镜头轴线在同一平面内； 所述工控机存储有图像处理识别算法、机器人控制算法和坡口模型及焊枪姿态规划算法； 所述图像处理识别算法用于根据所述主动视觉装置所采集的一字线性结构光，得到坡口深度和坡口宽度；用于根据所述主动视觉装置所采集的结构光形状的变化，得到坡口的起点位置和终点位置；用于根据所述主动视觉装置和所述被动视觉装置采集当前焊道的坡口图像，得到当前焊道的焊道表面形状信息和焊道角点位置； 所述机器人控制算法用于根据每一条焊道的位置，得到机器人运动坐标信息，并向焊接机器人发送指令进行控制； 所述坡口模型及焊枪姿态规划算法用于根据预设焊接参数，得到每一条焊道的截面积；用于根据坡口深度和坡口宽度，建立原始坡口模型；用于对当前焊道的焊道表面形状信息和焊道角点位置信息进行拟合，得到当前焊道的坡口模型；用于根据所述当前焊道的坡口模型，校正下一条焊道的位置； 所述基于主被动视觉的多层多道焊缝跟踪方法，包括如下步骤： 1将预设焊接参数输入所述焊机中，所述工控机接收预设焊接参数，并存入所述坡口模型及焊枪姿态规划算法中；所述工控机根据预设焊接参数，通过所述坡口模型及焊枪姿态规划算法，得到每一条焊道的截面积； 所述主动视觉装置采集所述一字线性激光发射器发出的一字线性结构光，并传输至所述工控机；所述工控机通过所述图像处理识别算法得到坡口深度和坡口宽度，并通过所述坡口模型及焊枪姿态规划算法建立原始坡口模型； 所述焊接机器人带动所述主被动视觉焊缝跟踪传感器对坡口进行扫描，所述工控机通过图像处理识别算法识别结构光形状的变化定位坡口的起点位置和终点位置； 2所述工控机结合步骤1得到的每一条焊道的截面积、原始坡口模型、坡口的起点位置和终点位置，通过坡口模型及焊枪姿态规划算法对坡口进行分层分道，初步确定每一条焊道的初始规划位置； 3根据步骤2得到的每一条焊道的初始规划位置，所述工控机通过机器人控制算法得到坐标信息，并将坐标信息发送至所述焊接机器人，所述焊接机器人控制所述焊枪进行第一条焊道的焊接； 4当前焊道的焊接过程中，所述主动视觉装置和所述被动视觉装置采集当前焊道的坡口图像并上传给工控机；所述工控机通过所述图像处理识别算法，得到当前焊道的焊道表面形状信息和焊道角点位置； 5所述工控机通过坡口模型及焊枪姿态规划算法，对步骤4得到的焊道表面形状信息和焊道角点位置信息进行拟合，得到当前焊道的坡口模型； 6所述工控机将步骤5得到的当前焊道的坡口模型与步骤1得到的原始坡口模型进行比对，检测当前焊道的实际位置与当前焊道的初始规划位置之间的偏差； 若偏差没有超过阈值，则根据所述原始坡口模型直接得到下一条焊道的位置； 若位置偏差超过偏差阈值，则根据所述当前焊道的坡口模型，采用坡口模型及焊枪姿态规划算法校正下一条焊道的位置； 7根据步骤6得到的下一条焊道的位置，所述工控机通过机器人控制算法得到坐标信息，并将坐标信息发送至所述焊接机器人，所述焊接机器人控制所述焊枪进行下一条焊道的焊接； 8循环步骤4-7，直至焊接完成。

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