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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利电阻点焊电极位姿及电极表面在线自动检测方法及装置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：CN117139810B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14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：202311336791.0，技术领域涉及：B23K11/36；该发明授权电阻点焊电极位姿及电极表面在线自动检测方法及装置是由徐国成;刘威;董娟;谷晓鹏设计研发完成，并于2023-10-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本电阻点焊电极位姿及电极表面在线自动检测方法及装置在说明书摘要公布了：本发明涉及一种电阻点焊电极位姿及电极表面在线自动检测方法及装置，属于激光检测领域。装置由工业计算机进行控制，采用工业机器人负载二维激光测距传感器对上、下电极进行非接触式扫描检测，可通过多角度检测并通过坐标变换、数据处理等过程，得到上、下电极的相对空间角度及位置与规定的空间位姿的偏差量及点焊电极磨损状态。该方法针对在实际点焊生产中检测空间受限的条件下，对点焊电极位姿及电极表面状态进行检测的问题，实现了对点焊电极位姿及电极表面状态的高效、自动化检测及评估，为点焊电极位姿的正确调整及电极表面的修磨提供检测技术手段，以避免不正确的电极位姿及不良的电极表面状态对电阻点焊焊接质量的不利影响。

本发明授权电阻点焊电极位姿及电极表面在线自动检测方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种电阻点焊电极位姿及电极表面在线自动检测方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1、启动电阻点焊电极位姿及电极表面在线自动检测装置并初始化，控制工业机器人带动二维激光测距传感器，对二维激光测距传感器的空间位置进行调节，使上电极的起始截面位置处于二维激光测距传感器发射的激光线的中心位置，并调节二维激光测距传感器与上、下电极的起始截面位置之间的距离，使上、下电极处于检测距离范围之内，将此位置确定为检测的初始位置； 步骤2、设置工业机器人的运动轨迹，使二维激光测距传感器沿着上、下电极表面直线运动，直至下电极的终点位置，将此位置确定为检测的最终位置； 步骤3、工业机器人返回到初始位置，并将检测结果以数字形式反馈给工业计算机；工业计算机在接收到检测数据的同时，控制工业机器人按照预先设置的运动轨迹进行运动，并反馈工业机器人的位置和姿态信息； 步骤4、在检测距离及检测路径不变的情况下，根据实际情况改变检测的间隔角度，直至检测空间受限；重复步骤1、2、3直至所有角度检测完成； 步骤5、调整二维激光测距传感器与上、下电极端面的角度及距离，使二维激光测距传感器发射的激光在检测的初始及最终位置完全覆盖上、下电极端面，以获得完整的被测端面检测数据； 检测数据的处理方法如下： 3.1、坐标变换 电阻点焊电极位姿及电极表面自动检测系统共有三个坐标系，分别为工业机器人基坐标系A、工业机器人法兰盘坐标系B、传感器坐标系C；通过手眼标定将传感器坐标系转换成工业机器人基坐标系，方便对获取的电极表面轮廓数据进行统一处理； 3.2、电极表面轮廓数据采集及处理 将多次检测不同角度的轮廓数据通过平移变换及角度变换整合到以第一次检测为标准的坐标系中；设矩阵A为A坐标系下公共点的三维坐标，矩阵B为B坐标系下公共点的三维坐标；由三维坐标转换模型可得，A、B两坐标系的三维坐标转换方程如下所示： 1； 其中表示坐标原点的平移量，为坐标系到坐标系的旋转矩阵；可知经转化整合后的坐标数据为多次测量同圆心的圆弧； 3.3、通过空间圆的性质求解其圆心坐标 三维空间坐标系中球的标准方程为： 2； 为球心坐标，R为半径；一个空间圆的看作过一个球体被一个经过球心的平面所截而得到，因此在求取空间圆的时候还应添加平面约束方程，设平面方程为： 3； 设空间三点的坐标为，联立代入方程2、3计算求得圆心坐标及坐标半径R；分别将圆弧，代入方程组计算， 1随机选取圆弧上3点，代入方程组进行计算得到空间圆方程及圆心坐标； 2计算其余点到圆的距离； 3设置距离阈值，并在所有数据点中找出符合距离阈值的“内点”； 4设置迭代次数，并不断重复步骤1~3，将被支持坐标点最多的圆作为其拟合的最终圆，并获取其圆心坐标；分别计算获得的圆心坐标为； 3.4、求解上、下电极轴线 通过数据处理和拟合获得圆心坐标，各圆心的连线即为电极的轴线，通过对各坐标点进行线性拟合，得上电极的轴线为，下电极的轴线为； 3.5、通过上、下电极的轴线求解上、下电极的空间角度与规定的空间位姿的偏差量 设上、下电极轴线的相对倾角，轴线方向向量，轴线方向向量，则： 4； 即可求上、下电极轴线的相对倾角； 在此公式中，符号表示叉乘，符号“”表示向量的模； 设轴线的终点坐标为，直线任意一点的坐标为，则有向量，为轴线的法向量，根据点到直线的距离公式，则上、下电极轴线的端部偏移量： 5； 在此公式中，符号“”表示点积，符号“”表示向量的模； 通过对上、下电极表面三维立体成像进行数据处理分析，以获得上、下电极轴线，即可求得上、下电极轴线的相对倾角以及上、下电极轴线的端部偏移量，对上、下电极位姿进行定量的调整，以满足实验的需求； 3.6、电极端面轮廓数据采集及处理 工业机器人负载二维激光传感器对上、下电极端面进行扫描，以获得上、下电极端面数据，可知所获上、下电极三维形貌表现为圆平面，通过数据删选及处理，得到上、下电极端面的平面，通过对其拟合得到其端面直径d及表面形貌，通过对比实时了解及更换电极帽； 所述的电阻点焊电极位姿及电极表面在线自动检测装置包括工业计算机1、二维激光测距传感器2、传感器支架3、工业机器人4、机器人底座5、上电极601、下电极602，所述传感器支架3通过螺栓固定在工业机器人4的工作手臂末端法兰盘的螺纹孔上，工业机器人4固定在机器人底座5上；二维激光测距传感器2固定于传感器支架3，使其能够跟随工业机器人4在三维空间内运动，二维激光测距传感器2与上电极601、下电极602位置相对应。

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