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龙图腾网获悉中建安装集团有限公司申请的专利一种基于AI算法的管道全位置机器人智能焊接系统及焊接方法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：CN121492076B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07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：202610044965.3，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于AI算法的管道全位置机器人智能焊接系统及焊接方法是由刘文明;严文荣;张新明;郝雷山;李如英;张阳;琚琳琳;严文娟设计研发完成，并于2026-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于AI算法的管道全位置机器人智能焊接系统及焊接方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于AI算法的管道全位置机器人智能焊接系统及焊接方法，采用激光视觉扫描系统对管道焊缝坡口扫描，AI智能模型生成系统基于扫描数据生成管道全位置焊缝三维模型图，AI智能工艺生成系统基于模型图智能读取焊缝尺寸信息，生成全位置焊的焊枪路径，进行焊枪路径优化，匹配初始焊接参数，分配至智能焊接机器人，AI智能工艺优化系统在焊接执行过程中对焊缝熔池进行预测，判定工艺是否合格，工艺不合格则重复进行焊接参数调整，工艺合格则输出工艺参数优化值。本发明实现了对中小直径管道全位置焊接的焊接质量精准控制，提升了管道全位置焊接质量；智能适应中小直径管道全位置焊的复杂环境，能实时应对复杂焊接工艺变化。

本发明授权一种基于AI算法的管道全位置机器人智能焊接系统及焊接方法在权利要求书中公布了：1.一种基于AI算法的管道全位置机器人智能焊接系统的焊接方法，其特征在于，包括如下过程： 步骤1：将组对好的工件8移动到工件固定支撑装置7上并固定，调整智能焊接机器人4位置； 步骤2：采用激光视觉扫描系统401对管道焊缝坡口进行360°扫描，并将扫描结果输出至计算机系统1； 步骤3：计算机系统1内的AI智能模型生成系统基于激光视觉扫描数据生成管道全位置焊缝三维模型图； 步骤4：计算机系统1内的AI智能工艺生成系统基于管道全位置焊缝三维模型图，智能读取焊缝尺寸信息，自动生成全位置焊的焊枪路径，通过AI快速扩展随机数算法，采用策略和树结构进行焊枪路径优化，生成焊接路径规划和初始焊接工艺参数，分配至两个智能焊接机器人4进行焊接； 步骤5：计算机系统1内的AI智能工艺优化系统在焊接执行过程中，基于激光视觉扫描系统401、熔池监控系统402、焊接参数采集系统6采集到的信息，进行AI模型特征提取，基于AI模型深度学习的参数调整算法，输出初步工艺参数优化初始值，基于熔池的静态特征和动态特征数据，采用AI核心预测模型对焊缝熔池进行预测； 然后基于原始熔池图像进行预测熔池的阈值设定，若预测模型损失函数输出的数值低于预设的合格数值，则判定工艺不合格，若判定工艺不合格则重复AI模型参数调整，若判定合格则输出工艺参数优化值，并将执行指令分别发送至两个智能焊接机器人4； 步骤6：打底焊接完成后，系统智能调用填充盖面焊接工艺，完成填充盖面焊接； 所述步骤4中，智能焊接机器人4末端逆运动学计算采用公式如下： ； 式中，表示智能焊接机器人4的末端执行器在时间的关节角度，、、、、、表示关节运动计算系数；、、、、表示智能焊接机器人4运动时间； 对智能焊接机器人4末端逆运动学计算公式进行如下优化： ； 式中，为优化后的关节角度，为雅可比矩阵的伪逆，为目标末端位姿，为当前末端位姿； 所述步骤5中，预测模型如下： 输入‌：历史步熔池状态序列，； 输出‌：未来步熔池状态序列，，，； 其中，、、分别表示历史、、时刻熔池状态；、、分别表示未来、、时刻的熔池状态，表示以当前时间为基准的未来各个时间增量的熔池状态，为熔池长度，为熔池宽度，为熔池面积； 预测头计算‌：； 其中，为解码器最终输出，表示线性变换的模型，表示层归一化的模型； 损失函数如下‌： ； 其中，、、分别为长度、宽度、面积三个维度的权重系数，用于平衡不同特征对损失函数的贡献；为时间步长，τ为预测的时间步长，表示向前预测的步数；为时刻熔池长度的真实值，为时刻熔池长度的预测值，为时刻熔池宽度的真实值，为时刻熔池宽度的预测值，为时刻熔池面积的真实值，为时刻熔池面积的预测值； 所述步骤3包括： AI智能模型生成系统基于激光视觉扫描系统401的激光数据采集结果，利用语义分割模型算法进行焊缝图像识别学习，对激光线条进行滤波、分割、反色、细化处理，再通过亚像素算法或边缘检测技术进行AI智能处理，精确提取激光线在图像中的像素坐标，，然后将，转换为相机坐标系坐标，，： ； 式中，，为主点坐标，、为焦距； 再通过旋转矩阵和平移向量将相机坐标转换到机器人坐标系： ； 其中，，，为平移变量的坐标； 生成三维特征点坐标序列，并形成管道全位置焊缝三维模型图。

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