中新网四川新闻8月19日电 (杨成凤 程兆)用3D相机给工件“拍照”，由算法自动识别尺寸和位置，再在仿真环境中生成喷涂轨迹，最后交给机械臂执行——在四川长江职业学院海渡机器人产业学院实训室里，2025级学生于鑫颖和团队正在调试一套名为“慧喷”的自适应柔性喷涂系统。
这套系统瞄准的是钣金加工中一个具体问题：面对小批量、多品种工件，传统机器人喷涂往往需要人工逐点示教，每更换一种工件，都要重新调试喷涂路径。
于鑫颖第一次注意到这个问题，是在2025年末的一次校企合作实训中。走进钣金喷涂车间，漆雾、厚重的防护装备以及工人围着示教器反复调试的场景，让她印象深刻。“换一批新工件，重新调试往往要几个小时。”于鑫颖说，与企业工作人员交流后，她开始琢磨，能否让机器人自己“看懂”工件，并根据工件变化自动规划喷涂路径。
想法有了，她没有马上埋头写代码，而是先去工厂“找问题”。在指导老师聂小芮、郭树飞帮助下，于鑫颖利用周末、假期先后走访成都青羊工业园、郫都现代工业港、龙泉驿经开区等地十余家钣金加工企业，记录工件换产时间、膜厚偏差以及一线操作习惯。“你不去现场，很难知道为什么一个算法在理论上可行，到了车间却用不了。”于鑫颖说。
随后，一个涵盖视觉算法、工业网络通信、闭环控制、数据库管理等方向的学生团队逐步组建起来。团队确定的技术思路，是通过3D相机采集工件三维点云，由算法识别工件尺寸和位姿，在仿真环境中自动生成喷涂轨迹，再驱动机器人完成作业。
从实验室原型到能够运行的系统，这个研发过程并不顺利。工业现场粉尘较大，一些金属工件还存在明显反光，3D相机最初采集到的点云数据噪点较多。据介绍，早期系统识别准确率不足70%。经过一个多月反复调试参数、优化点云处理和配准算法，团队将识别精度提升至0.5毫米以内。
轨迹规划则要解决不同工件“怎么喷”的问题。平面工件可以采用“之”字形路径，曲面工件则需要轮廓跟随，遇到铆钉等凸起还要自动避让。为此，团队不断调整碰撞检测和轨迹规划方式，让机器人能够针对不同工件生成相应路径。
在90天集中攻关中，团队对视觉感知、轨迹规划、质量优化等模块进行了多轮迭代。据介绍，目前系统从相机采集工件信息到生成喷涂轨迹不超过5秒，工件换产时间可控制在30秒以内，而其调研企业采用的传统人工示教方式通常需要2至4小时。
除了让机器人自动“找路”，团队还尝试让喷涂过程自行纠偏。膜厚传感器实时采集数据后，系统可根据反馈自动调整喷涂速度和流量，完成的喷涂轨迹则被存入数据库，遇到相似工件时可调用此前的轨迹数据。
2026年，“慧喷”项目获得四川省职业院校技能大赛自动化赛道省赛铜奖、“挑战杯”四川省大学生创业计划竞赛新一代信息技术赛道省赛铜奖。团队目前已围绕相关技术申请专利1项、软件著作权1项，并完成2篇论文。
四川长江职业学院相关负责人介绍，“慧喷”项目依托海渡机器人产业学院和“长江—百源离散制造钣金加工自动化技术服务中心”开展研发，学校为学生团队提供实训场地、计算资源以及校企对接等支持，企业技术人员也参与到了项目的技术指导中。
眼下，于鑫颖和团队正在继续优化视觉算法，希望提高系统在粉尘、反光等复杂工业环境中的识别稳定性，并尝试推动项目进一步走进企业场景。“我们想试试能不能找到一个更好的办法，再把它一点点做出来。”于鑫颖说。(完)
