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龙图腾网获悉清华大学申请的专利管道多层多道外焊的焊枪位姿在线规划方法及相关设备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：CN119387995B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05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：202510006367.2，技术领域涉及：B23K37/02；该发明授权管道多层多道外焊的焊枪位姿在线规划方法及相关设备是由朱志明;朱传辉;王子豪设计研发完成，并于2025-01-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本管道多层多道外焊的焊枪位姿在线规划方法及相关设备在说明书摘要公布了：本申请公开了一种管道多层多道外焊的焊枪位姿在线规划方法及相关设备。该方法属于智能化焊接的技术领域，包括，获取管道焊接坡口的激光线图像和焊枪姿态数据;从激光线图像中提取特征像素点;通过检测数学模型将其转换为三维点云并进行拟合得到三维焊接坡口图，利用三维焊接坡口图和焊枪姿态数据计算焊接坡口尺寸参数、焊枪位姿参数和待焊处工件姿态参数，以此确定焊枪位姿规划值;按照焊枪位姿规划值沿焊接坡口进行当前道次的填充焊，同时实时检测焊枪位姿实时值，并对焊枪位姿实时值进行修正;在回程中，重规划焊枪位姿参数;在完成多道次的填充焊之后，控制焊枪对焊接坡口进行盖面焊，完成管道外焊。可见，本方法可以获得更佳的焊接效果。

本发明授权管道多层多道外焊的焊枪位姿在线规划方法及相关设备在权利要求书中公布了：1.一种管道多层多道外焊的焊枪位姿在线规划方法，其特征在于，包括： 针对管道外焊时的每道填充焊，获取所述管道的焊接坡口的激光线图像和焊枪姿态数据； 从所述激光线图像中提取激光线图像特征像素点； 通过检测数学模型将所述激光线图像特征像素点转换为三维点云并进行拟合得到三维焊接坡口图，利用所述三维焊接坡口图和所述焊枪姿态数据计算焊接坡口尺寸参数、焊枪位姿参数和待焊处工件姿态参数，所述焊接坡口尺寸参数包括坡口宽度、坡口深度、坡口面角度和错边量；所述待焊处工件姿态参数包括坡口端面在世界坐标下的倾斜角和横摆角；所述焊枪位姿参数包括横向偏差、相对高度、第一姿态角和第二姿态角； 基于所述焊接坡口尺寸参数、焊枪位姿参数和待焊处工件姿态参数确定当前道次的焊枪位姿规划值，所述焊枪位姿规划值包括沿焊接坡口进行所述当前道次填充焊时，所述焊枪在焊接坡口中各个位置的位姿，并表示所述焊枪沿焊接坡口运动时的焊枪位姿的变化； 控制焊枪按照所述焊枪位姿规划值沿所述焊接坡口进行当前道次的填充焊，在填充焊过程中实时检测焊枪位姿参数实时值，按所述焊枪位姿规划值对所述焊枪位姿参数实时值进行修正； 在每道次填充焊后的回程中，获取含焊道的焊接坡口的回程激光线图像和回程焊枪姿态数据，利用所述回程激光线图像和所述回程焊枪姿态数据规划下一道次的焊枪位姿规划值； 在完成多道次的填充焊之后，控制所述焊枪对所述焊接坡口进行盖面焊，完成所述管道的多层多道外焊； 其中，所述焊枪位姿规划值包括焊枪距离坡口中心的规划横向偏差、焊枪距离坡口端面的规划相对高度、焊枪相对坡口端面的规划第一姿态角和规划第二姿态角；所述焊枪位姿参数实时值包括焊枪距离坡口中心的实时横向偏差、焊枪距离坡口端面的实时相对高度、焊枪相对坡口端面的实时第一姿态角和实时第二姿态角；所述按所述焊枪位姿规划值对所述焊枪位姿参数实时值进行修正，包括： 在所述实时横向偏差与所述规划横向偏差的差值大于预设的第一限值的情况下，按照所述规划横向偏差对所述实时横向偏差进行修正； 在所述实时相对高度与所述规划相对高度的差值大于预设的第二限值的情况下，按照所述规划相对高度对所述实时相对高度进行修正； 在所述实时第一姿态角与所述规划第一姿态角的差值大于预设的第三限值的情况下，按照所述规划第一姿态角对所述实时第一姿态角进行修正； 在所述实时第二姿态角与所述规划第二姿态角的差值大于预设的第四限值的情况下，按照所述规划第二姿态角对所述实时第二姿态角进行修正。

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