随着“中国制造2025”战略的实施,以工业机器人代替人工操作已成为装备制造业智能升级的核心。尽管目前工业机器人已广泛应用于自动化焊接生产线,但焊接轨迹的规划却普遍采用人工示教机器人的方式完成。如果工件位姿、机器人的作业条件发生变化,机器人焊接轨迹就不得不重新手动示教规划,很难实现焊接轨迹的实时动态调整。为此,给工业机器人装备非接触式激光测量装置,快速测量工件表面数据信息、识别工件类型、位置及姿态、自动提取焊接轨迹等,就成为满足工业机器人焊接任务实时调整、实现各类构件自动化焊接的有效手段。为此,本文针对多类型、变尺寸组合立板机器人焊接特征识别及轨迹提取展开研究,提出了基于点云区域分割与局部特征定位的焊接目标识别与机器人焊接轨迹提取方法。该方法首先利用随机采样一致性算法,删除散乱测量数据的背景噪声,然后通过平面区域的快速生长,实现点云离群噪声的去除与数据的分割,采用双边滤波器平滑点云数据。在此基础上,通过立板的位姿调整并结合立板的结构信息,提出自由摆放组合立板角点识别及加工轨迹快速构造方法。进而,提出了复杂组合立板的节点-节段结构特征归纳和构建方法,并对平直立板与弯曲立板分别采用独立的运算方法提取的边缘特征,完成构件的机器人加工引导的目标。为了检验该特征识别方法应对多类型构件测量点云的识别速度、准确度和稳定性,本文搭建了一个机器人焊接视觉采集试验平台。通过该平台利用本文的识别算法提取测量点云中焊接加工所需的关键信息。试验结果表明:无需借助组合立板构件的CAD设计模型,该方法就可排除噪声干扰,从测量点云上快速定位目标的结构特征,准确提取自由摆放组合立板的焊接轨迹,从保证自动焊接过程的实现。