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龙图腾网获悉山东德晟机器人股份有限公司申请的专利一种基于三维视觉的管螺纹定位与测量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：CN120907464B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12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：202511445831.4，技术领域涉及：G01B11/24；该发明授权一种基于三维视觉的管螺纹定位与测量方法及系统是由田新诚;赵胜林;亓洪建;张涛;李红领;孙成斌设计研发完成，并于2025-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维视觉的管螺纹定位与测量方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于三维视觉的管螺纹定位与测量方法及系统，属于工业自动化和三维视觉技术领域；该方法通过搭建由机器人测量系统和三维视觉寻位系统组成的测量系统，并完成手眼标定；获取管螺纹工件端部三维点云模型，经预处理、圆柱拟合、近端面点云提取及端面圆拟合，提取端面法向量、切向量和圆心坐标以建立测量基准坐标系；基于手眼标定结果和机器人末端位姿，将基准坐标系转换至机器人基坐标系，生成机器人运行轨迹，引导机器人定位至测量位置，完成测量前准备。本发明实现了管螺纹测量基准的自动化高精度提取，解决了传统测量中基准不统一、误差大、效率低的问题，适用于多种管螺纹工件，为后续高精度测量提供可靠基础。

本发明授权一种基于三维视觉的管螺纹定位与测量方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于三维视觉的管螺纹定位与测量方法，其特征在于，包括： 搭建基于三维视觉与机器人的管螺纹测量系统，并进行手眼标定； 通过搭建的管螺纹测量系统对管螺纹端部进行多角度扫描，获取完整的三维点云数据，其中扫描过程中实时记录机器人各关节位置信息； 对获取的点云数据进行预处理，并对预处理后的点云进行圆柱模型拟合；根据圆柱拟合结果，提取近端面点云区域；将提取出的近端面点云投影至拟合轴线垂直的二维平面，进行二维圆拟合，获得圆心坐标、法向量和切向量三个关键几何参数；将圆心坐标作为目标点位，并确定其法向量与切向量，法向量定义为目标Z轴，切向量定义为目标X轴，共同构建测量基准坐标系； 根据手眼标定的参数，结合机器人实时运动位姿与三维点云数据，将管螺纹测量基准坐标系转换至机器人基坐标系，得到目标点在机器人基坐标系下的位姿； 具体为：通过Tsai-Lenz标定算法获取相机坐标系与机器人末端坐标系之间的固定变换关系，记为第一齐次变换矩阵；在三维视觉扫描装置采集管螺纹点云数据时，同步记录机器人末端执行器在机器人基坐标系下的六维位姿参数，并构造第二齐次变换矩阵； 结合第一齐次变换矩阵和第二齐次变换矩阵，将获得的圆心坐标、法向量、切向量从相机坐标系转换至机器人末端坐标系；将Z轴、X轴方向向量转换至机器人基坐标系下，通过叉乘构造Y轴向量，形成正交右手系旋转矩阵，并采用SVD分解进行正交化处理，得到最终旋转矩阵； 对所述最终旋转矩阵进行ZYX欧拉角分解，提取基坐标系下的绕Z、Y、X轴的旋转角度，即可目标位姿的欧拉角，通过与基坐标系下的位置向量组合，形成目标点在机器人基坐标系下的六维位姿； 将获得的目标点在机器人基坐标系下的位姿转换形成机器人运行轨迹并发送给控制器系统，通过机器人定位，移动到达管螺纹测量位置进行测量工作。

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