項目團隊將面結構光測量和工業機器人相結合，攻克了高精度三維測量、測量路徑自動規劃、數據自動處理等關鍵技術，研制了系列自動化在線三維測量裝備，國際首次在線實現了1100℃熱模鍛件三維尺寸的全測全檢。廣泛應用于國內規模最大的前橋、轉向節、曲軸、齒輪等汽車關鍵鍛件生產企業，提升了企業的技術水平和國際競爭力；還應用于黎明、安大、景航等航空企業，提升了葉片、導熱內環等航空鍛件的精度，支撐了重要國防裝備的自主研制。
航空、航天、汽車等高端裝備領域的復雜零件成形精度代表國家的制造水平和核心競爭力，現有商用三維測量裝備大多只能離線測量成品的尺寸精度，難以在生產線現場對成形過程中的復雜零件進行自動、快速的三維測量，一方面無法及時的發現尺寸缺陷，更重要的是缺乏成形過程中的三維數據，無法為成形工藝優化提供數據依據。為此，項目團隊將面結構光三維測量和工業機器人相結合，開展復雜零件自動化在線三維測量理論和技術研究，但面臨如下難題：1）生產線現場振動強，導致數據精確獲取難；2）零件形狀復雜，導致測量路徑自動規劃難；3）熱模鍛件無法粘貼標志點，導致測量數據自動處理難。為此，項目團隊進行了以下創新：
1、復雜環境精確三維測量技術。提出基于振動度量的相位誤差補償與非線性校準方法，建立耦合極幾何約束和共線約束的系統參數在線自判定-自優化方法，發明集成雙重濾波、智能控溫和高速投影的熱輻射智能防護技術，研制出兼容測量常溫與高溫復雜零件的三維測量頭。測量頭能夠測量1100℃及以下的復雜零件，單次測量精度±0.05mm、測量時間0.5s。
2、多視測量路徑自動規劃方法。提出基于體元分區的測量視點自動生成方法，建立顧及機器人運動代價和現場干涉的測量路徑優化方法，發明高精度快速定位配準與執行路徑實時校準方法，開發出測量路徑自動規劃軟件。軟件具備測量視點和路徑自動優化、測量坐標系自動調整等功能，規劃效率提高5倍，視點數量降低30%。
3、三維測量數據自動處理技術。提出基于三維局部特征描述的點云粗配準方法和圖優化的多視點云數據精確拼接方法，建立自適應閾值數據噪音快速去除技術，研發出復雜零件三維測量數據自動處理軟件。軟件的拼接精度達0.05mm+0.02mm/m，噪聲自動去除時間小于0.20s。
研制的系列復雜零件在線自動化三維測量裝備，國際首次在線實現了1100℃熱模鍛件三維尺寸的全測全檢，為熱模鍛件的鍛模設計和工藝優化提供了重要數據，顯著提升了熱模鍛件的精度及其生產線的智能化水平。廣泛應用于國內規模最大的前橋、轉向節、曲軸、齒輪等汽車關鍵鍛件生產企業，提升了企業的技術水平和國際競爭力；還應用于沈陽黎明、安大、景航等航空企業，提升了葉片、導熱內環等航空關鍵鍛件的精度，支撐了重要型號國防裝備的自主研制。成果獲2020年中國機械工業科學技術獎一等獎和2020年湖北省科技進步一等獎。
