基于多模态传感的无损检测机器人焊缝自动跟踪系统

本发明涉及工业无损检测技术领域，具体为基于多模态传感的无损检测机器人焊缝自动跟踪系统。包括数据采集模块、数据预处理模块、数据融合模块、轨迹生成模块和运动控制模块。通过激光扫描仪获取点云数据，RGB‑D相机获取图像信息，惯性测量单元获取姿态数据，对多模态数据进行去噪、下采样及校正处理后，利用卡尔曼滤波实现数据融合，输出连续焊缝空间轨迹点。轨迹生成模块通过三维B样条拟合及表面法向估计生成末端位姿序列，并采用四元数插值进行姿态平滑处理。运动控制模块结合差速路径保持和混合位置－力控制，确保机器人沿焊缝中心线精确跟踪并维持恒定接触力，同时具备过程纠错功能，提高系统在复杂焊缝环境下的稳定性与可靠性。