基于多层次轨迹拟合与自适应连接的航空用Invar钢S型模具焊接轨迹规划研究

《Welding in the World》：Research on welding trajectory planning for aviation Invar steel S-type mold based on multi-level trajectory fitting and adaptive connection

焊接轨迹生成方法通过多级拟合与自适应连接解决航空Invar钢S型模具焊接难题，实现超90%的拟合精度和低于0.1的平滑度与Z方向值。

　　

摘要

为了解决航空用Invar钢S型模具中不规则几何形状、较大曲率变化以及法向量分布无序所带来的挑战，本文提出了一种基于多级轨迹拟合和自适应连接的焊接轨迹生成方法。为了解决由于不规则几何形状和较大曲率变化导致的轨迹拟合误差率高以及轨迹间隙等问题，首先将模型点云分割成多个区域。随后通过切片操作和域搜索提取轨迹点，并利用欧几里得聚类进行轨迹拟合。在获得简单轨迹后，引入自适应连接机制以提高算法的实用性，从而将算法的预期结果转化为实际效果。所提出的算法拟合精度超过90%，轨迹的平滑度以及平均Z方向值均低于0.1，客观证明了该方法的高精度和稳定性。本研究为航空用Invar钢模具的自动化焊接提供了可行的解决方案，并为机器人焊接轨迹规划的发展提供了新的见解。