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一种基于大语言模型的智能喷涂复合机器人系统及其方法
发布时间: 2025-10-24
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
高端装备制造产业,智能制造装备产业
成果介绍
北京炎凌嘉业智能科技股份有限公司针对传统喷涂机器人 “人机交互难、编程门槛高、路径适配性差” 的痛点，研发 “一种基于大语言模型的智能喷涂复合机器人系统及其方法”，于 2025 年 7 月 3 日申请专利（申请号：CN202510913122.8），2025 年 8 月 1 日公开（公开号：CN120395936A），IPC 分类涵盖 B25J11/00（机器人控制）、B05D1/02（喷涂方法）、G06V10/46（机器视觉处理）等，由北京智乾知识产权代理有限公司（代理人张丽侠）代理，发明人为尤嘉威、刘振宇等 9 人。
该成果核心是构建 “大语言模型 + 机器视觉 + 自动化喷涂” 的一体化系统，硬件包含底盘、机械臂、喷枪、相机、指令接收器及控制器：底盘搭载机械臂与指令接收器，实现机器人移动与指令接收；机械臂末端安装喷枪与相机，分别完成喷涂作业与工件视觉采集；指令接收器可接收自然语言语音指令，通过大语言模型解析语义并生成动作指令。控制器集成五大核心模块：运动控制模块负责底盘与机械臂的协同运动；三维点云数据采集模块通过相机获取工件三维信息；特征点提取模块识别工件关键轮廓特征。
成果亮点
1. 大语言模型赋能自然交互：首创自然语言语音指令控制，通过大语言模型精准解析 “喷涂厚度 2mm”“优先喷涂工件顶部” 等语义需求，生成动作指令，无需操作人员掌握专业编程知识，人机交互门槛降低 90%，解决传统喷涂机器人 “编程复杂、依赖专业人员” 的痛点；
2. 点云驱动快速路径规划：无需主流离线仿真软件编程，仅通过相机采集工件三维点云模板、人工选取特征点（如边角、曲面拐点），即可自动生成喷涂路径，路径生成时间从传统 2-3 小时缩短至 5 分钟以内，且支持路径参数（喷涂速度、喷枪距离）实时调控，适配多品类工件喷涂需求；
3. 机器视觉精准定位：集成三维点云采集与特征点提取技术，可实时识别工件位置偏差（如工件摆放偏移、尺寸细微差异），并反馈至运动控制模块动态调整机械臂轨迹，喷涂定位精度达 ±0.5mm，较传统依赖固定工装的喷涂方案，定位误差降低 70%；
4. 复合机器人协同优势：底盘与机械臂协同运动，突破传统固定喷涂设备 “作业范围局限”，可覆盖大型工件（如汽车车身、家具柜体）的全表面喷涂，喷涂效率较固定设备提升 40%。
团队介绍
1. 尤嘉威（核心发明人）：北京炎凌嘉业智能科技股份有限公司技术总监，长期从事智能机器人与自动化喷涂技术研发，主导本成果的整体技术架构设计，提出 “大语言模型 + 机器视觉” 融合的核心思路，曾主持 3 项自动化喷涂相关横向项目，拥有 8 项机器人控制领域专利，是成果技术创新的领军者；
2. 刘振宇、杨海峰（算法研发组）：负责大语言模型语义解析与路径规划算法开发，攻克 “自然语言到动作指令的精准映射”“点云特征点快速提取” 等技术难点，使指令解析准确率达 96%，路径生成时间缩短至 5 分钟内，保障系统核心算法的稳定性与高效性；
3. 杨超、高建（硬件集成组）：负责机器人硬件系统（底盘、机械臂、相机、喷枪）的选型与集成，设计机械臂与喷枪的协同安装结构，优化相机的点云采集角度，确保硬件层面的运动精度与视觉采集质量，硬件集成误差控制在 ±0.1mm 以内；
4. 张炳计、陈慧清（应用测试组）：对接家具、汽车零部件企业开展场景测试，收集不同行业的喷涂需求（如家具的哑光喷涂、汽车的高光喷涂），优化喷涂作业模块的参数（流量、压力}。
成果资料
产业化落地方案
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