目录
前言
第一部分 检索策略与分析约定
一. 检索策略
二. 分析约定
三. 分析策略
（一）专利信息分析
（二）学术文献分析
第二部分 大型铸钢件焊补机器人专利技术信息分析正文
一. 焊补技术专利信息分析
（一）专利分析
（二）学术文献分析
（三）技术研发建议
二. 自动焊接技术专利信息分析
（一）专利分析
（二）学术文献分析
（三）技术研发建议
三. 三维形状扫描技术专利信息分析
（一）专利分析
（二）学术文献分析
（三）技术研发建议
四. 机械手工作路径规划专利信息分析
（一）专利分析
（二）学术文献分析
（三）技术研发建议
第三部分 总结与建议
一. 焊补技术信息分析总结
二. 自动焊接技术信息分析总结
三. 三维形状扫描技术信息分析总结
四. 机械手工作路径规划技术信息分析总结
五. 大型铸钢件焊补机器人研发项目实施策略
（一）基本策略
（二）实施方案与技术启示
总结与建议
一. 焊补技术信息分析总结
共检索到专利 2534 件， 中文学术文献 300 篇，英文学术文献 761 篇，经筛选分别得主要相关专利 48 件， 主要相关中文文献 31 篇，主要相关英文文献 2 篇。
重点关注的专利文献有 CN110303280A（ 通过履带式高温陶瓷加热带对铸件待补焊区域进行加热，使得焊补区域加热均匀，提高焊补质量）、 CN109014648B（在缺陷内设置多行钢板， 控制焊接变形量）、 CN104827168B（通过石墨滑块和横向磁场避免垂直焊补时熔池失稳）、 KR1020150078854A（在缺陷凹槽的下端通过切割形成闩锁部分，增加修复耐久性） 和 CN103212915B（运用油淬技术， 缩短焊补时间）。
重点关注的学术文献有苏州热工研究院有限公司《大厚壁铸钢件补焊工艺研究》、 中车长江铜陵车辆有限公司《气体保焊在 B+级铸钢件大面积补焊中的运用》、哈尔滨建成集团有限公司《ZG1Cr10MoVNbN 大型铸件缺陷的焊接修复技术及操作技巧》、 北方工业大学《铸件缺陷修复工艺方法的分析与研究》、 北京奥宇可鑫表面工程技术有限公司《铸造缺陷修补机》和哈尔滨工业大学《铸件大缺陷电弧增材修复的路径规划研究》。
研发成果重点跟踪的机构有西安理工大学、 中国船舶重工集团和北京航空材料研究院， 其中西安理工大学和北京航空材料研究院可作为潜在的研发合作对象。
二. 自动焊接技术信息分析总结
共检索到专利7898件，中文学术文献2975篇，英文学术文献601篇，经筛选分别得主要相关专利48件， 主要相关中文文献12篇，主要相关英文文献19篇。
重点关注的专利文献有 CN112338325A（通过将步进电机与空心转轴相连，实现对设备焊接电压和电流调节旋钮的自动实时精确调节）、CN112122844A（旋转臂末端上的连接转珠与焊枪连接， 提高焊接自由度）、CN112222570A（通过激光扫描识别焊缝截面形状，规划焊枪的摆动轨迹）、US20210060792A1（采用接触传 感 器 和 倍 率 调 节 器 提 高 机 器 人 的 接 触 灵 敏 度 和 运 动 控 制 灵 敏 度 ）、CN111774775A（具有三维视觉装置的龙门式机器人，可对不同形状和尺寸的大型结构件表面信息进行采集和成像）、CN110064872A（避免焊枪与坡口侧壁发生碰触）、 CN107984104A（结构光视觉传感器和磁光传感器协同确定焊接工作过程中焊缝位置信息）、US10816963B2（识别并屏蔽主模型区域，自动规划焊接区域）、CN106392267A（基于加权余弦相似度的特征点提取算法，在含有大量弧光与飞溅的图像中找到焊缝中心点）、 CN102689083B（采用接触式磁轮吸附和非接触式间隙吸附的复合方式以及三轮全驱动轮式移动方式提高焊接机器人吸附力和运动能力）以及日本神户钢铁和日本大亨有关机械手自由度 和布线的专利JP2018122405A、JP2018122336A、JP2018122404A、JP5552329B2和 JP2011152591A。
重点关注的学术文献有齐鲁工业大学《基于雷塞控制系统的五轴焊接机器人的轨迹规划》、 广东工业大学《大型三维复杂构件双机器人协同焊接智能路径规划方法》、 南京航空航天大学机电学院《基于 UG/OPEN GRIP 的机器人堆焊路径规划》、 电子科技大学《具有机器视觉的自动焊接机械手设计与实现》、新疆大学《基于机器人堆焊的快速再制造成形分层路径规划研究》、南京航空航天大学《面向复杂型面的机器人堆焊轨迹规划研究》以及7篇重点英文文献。
研发成果重点跟踪的机构有华南理工大学、北京工业大学和浙江工业大学，上述三所大学的研究团队可作为潜在的研发合作对象；并关注北京博清科技有限公司和日本发那科公司的焊接机器人产品和相关专利。
三. 三维形状扫描技术信息分析总结
共检索到专利 2681 件， 中文学术文献 95 篇，英文学术文献 794 篇，经筛选分别得主要相关专利 15 件， 主要相关中文文献 5 篇，主要相关英文文献 2 篇。
重点关注的专利文献有 CN112362732A（采用空间光调制器调制脉冲激光线源辐照在自由曲面上，使光斑尺寸与曲面曲率相适应，解决了自由曲面缺陷无法探测的问题）、 CN111947594A（采用双波长、双激光测量光路，对平移机构带动下的待测物体进行表面形貌测量，光束能够全方位照射到待测物体表面）、CN111855801A（采用激光超声成像，避免因部件表面粗糙导致的缺陷波幅跳跃和信噪比分布不均问题）、 CN111624206A（采用线阵相机立体视觉检测金属表面，区分缺陷和伪缺陷）、 US20200378755A1（用狭窄的电磁辐射探测束扫描被检对象并同时测量散射在表面上的辐射，可以自动对表面缺陷进行分类,确定缺陷尺寸）、CN108917667A（利用标记环将铸件狭小深腔内表面典型点与外表面准确结合， 测量铸件狭小深腔内表面）和 CN106767493A（能够进行多重基准面的选取，并进行测量值比较，用于变基准面凹坑深度的测量）。
重点关注的学术文献有广东工业大学《焊缝表面缺陷激光扫描三维重构测量》和电子科技大学《基于线结构光扫描的金属件表面缺陷检测》。
研发成果重点跟踪的机构有南京理工大学、 华中科技大学和天津大学， 上述三所大学的研究团队可作为潜在的研发合作对象。
四. 机械手工作路径规划技术信息分析总结
共检索到专利 787 件， 中文学术文献 458 篇，英文学术文献 202 篇，经筛选分别得主要相关专利 20 件， 主要相关中文文献 12 篇，主要相关英文文献 1 篇。
重点关注的专利文献有 CN112381173A（利用构建的图像分类器识别机械臂的不同控制任务，调用常值神经网络控制器实现刚性机械臂多任务自主控制）、CN112091979A（ 基于位置级逆运动学，给出目标位姿下机械臂构型的平衡状态，确保了重复运动时求解的一致性）、 CN111300420A（ 使用多段有向图动态搜索算法得到机械臂关节空间转角最小路径， 避免了关节空间路径位置突变和位移量大的问题）、 CN111230881A（通过多次迭代不断增加状态点、更新状态点位置， 来提高机械臂在运动过程中关节轨迹的平滑性）、 CN110695991A（ 通过变异粒子群算法优化得到的手眼参数，同时通过能量最优法在线补偿机械臂位姿， 减少了标定时间）、 CN105665970B（上位机对焊件的 RGB 图像和深度图像进行处理，自动生成空间曲线焊缝的路径点）和 CN104950799B（ 图像反馈系统根据采集的实际焊缝图像，识别获得工具空间焊缝路径轨迹并发送到工控机， 由工控机进行实时轨迹修正）。
重点关注的学术文献有哈尔滨工业大学《面向复杂曲面工件的测量机械臂轨迹规划方法研究》、 华侨大学《石材雕刻机械臂的建模与轨迹规划研究》、 北京工业大学《焊接机器人工作站三维空间多障碍物避障与路径规划算法研究》、 浙江大学《面向复杂形体表面操作的工业机器人路径规划与仿真研究》、 天津大学《多自由度机械臂轨迹跟踪控制》、 江苏科技大学《六自由度机械臂的动态路径规划和控制研究》 和武汉理工大学《钢丝网架焊接机械手的运动轨迹规划及运动学分析研究》。
研发成果重点跟踪的机构有华南理工大学、 哈尔滨工业大学和浙江大学， 上述三所大学的研究团队可作为潜在的研发合作对象。
