目前国内外重大工程管道焊接预制存在四大痛点：(1)大型厚壁管道结构复杂，一般无法旋转，预制空间狭小，目前工业机器人无法实现焊枪360°旋转焊接；(2)复杂管道需单面焊背面成形，背面熔池缺乏支撑，成形难度极大，对全位置单面焊双面成形带来极大挑战；(3)坡口存在严重的加工和组对偏差，难以实现自动规划；(4)管道不圆等造成的接头坡口间隙、错边等严重误差，需大量的工艺数据及实时自适应调控系统。目前机器人系统不具有上述能力。 针对上述瓶颈，本团队提出实时协同感知九轴机器人全位置自适应焊技术，揭示了高强合金全位置熔池成形机理、建立重载-轻载串联九轴机器人三维坐标转换算法，突破接缝坡口远/近双视觉-熔池近红外视觉-光谱-工艺波形协同泛在感知、快速三维重构路径-姿态-多层多道规划与熔透自适应调控等关键技术，研制了首套九轴机器人视觉规划全位置焊接系统，实现了管道焊接技术从自动到智能的转变，用智能机器人替代技能大师，实现大型管道焊接生产过程的提质降本增效。 九轴焊接机器人的应用解决了复杂管道焊接预制的瓶颈难题，使复杂管件实现了深度自动焊接预制，是向智能化应用迈进的一大步，具有从“0”向“1”的重要意义。九轴的成功研发实现了视觉识别、逆向重构、轨迹规划、软件算法、数据应用等代表行业前沿和方向的技术储备。为后续设备封头弧形焊缝机器人、打底焊机器人、变位机+N轴机器人技术耦合等系列研发工作奠定了坚实的基础。 2.创新点 （1）国内首次突破狭窄空间双视觉精准感知和轨迹-姿态-多层多道焊接智能规划，实现了区域放置、智能识别、实时协同的智能焊接规划； （2）创新了坡口双视觉-熔池近红外-光谱-波形-流量等泛在协同感知方法，掌握了工艺参数-熔透质量关系模型，实现九轴机器人自适应焊； （3）首次研制九轴机器人视觉规划全位置焊接系统，突破机器人平-立-仰全位置焊工艺，建立近千种组合焊接数据库，实现360°焊接工艺自适应调控。