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公开(公告)号：CN110695991A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910919716.4
申请日：2019-09-26
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于变异粒子群优化的自动手眼标定方法，初始化机械臂位姿，并从图像中提取特征物体和特征物体的特征点；采集机械臂关节角度数据以及特征点在相机坐标系下的坐标，进而确定机械臂末端坐标系到机械臂基座坐标系的转换矩阵，以及特征点在相机坐标系下的三维坐标的集合矩阵；采用在线变异粒子群优化算法，估计相机坐标系与机械臂末端坐标系的转换关系参数；通过能量最优函数计算各关节最优旋转角度，对机械臂关节角度进行补偿，同时考虑特征点质心与相机坐标系原点的距离限制，确定下一步的移动方向；重复在线变异粒子群优化算法和能量最优函数，直至机械臂走完固定路径。本发明减少了标定时间，降低了参数估计误差。
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公开(公告)号：CN110414382A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910623931.X
申请日：2019-07-11
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Adaboost级联分类器检测避雷器螺母的方法，包括以下步骤：初始化单目相机参数；采集避雷器螺母的图像样本，训练检测螺母的级联分类器；采集避雷器铭牌的图像样本，训练检测铭牌的级联分类器；采集包含避雷器螺母的图像；利用级联分类器检测出铭牌区域；将铭牌区域按照置信度排序，依次从置信度高的铭牌区域中检测螺母，直到检测出螺母为止。本发明能够快速、准确地从图像中检测出螺母，并且有效地降低误检率，为带电作业机器人机械臂末端拆装避雷器提供有效数据，使得机械臂能够准确地靠近避雷器，完成后续避雷器的抓取和拆卸工作，具有好的应用前景和价值。
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公开(公告)号：CN110223345A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910397857.4
申请日：2019-05-14
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点云的配电线路作业对象位姿估计方法，包括以下步骤：采集包括待测对象在内的作业场景的点云数据；对点云进行裁剪；将点云之间的平均距离设定为置信区间，之后剔除置信区间之外的点云；对点云进行语义分割，获得作业对象点云，作为待配准点云集P；建立待估计位姿的作业对象的三维模型，并将其转换为点云的PCD格式，由此构建待估计位姿的作业对象的点云模型，将其作为参考点云集Q；对待配准点云集P和参考点云集Q进行粗配准使两者参考坐标系一致，获得作业对象的初始位姿；对初始位姿进行修正，获得最终位姿。本发明在背景比较纷乱的配电线路中也能快速且精确地获得作业对象的位姿测量结果，并对光照变化具有较强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN110039561B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN201910398125.7
申请日：2019-05-14
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点云的带电作业机器人遥操作人员培训系统及方法，该系统包括深度相机、工控机以及与其相连的带有力反馈功能的主机械臂遥操作杆、辅助机械臂遥操作杆。该方法包括：工控机对带电作业环境中的物体进行建模，并将模型存储至工控机的模型库中；深度相机采集实际作业环境点云信息，并结合模型库实现实际作业场景的快速三维重构；遥操作人员操控带有力反馈功能的主机械臂遥操作杆、辅助机械臂遥操作杆，工控机根据带有力反馈功能的遥操作杆末端的速度及方向控制虚拟机械臂进行相应的运动，并相应的反馈操作结果至遥操作人员。本发明使被培训人员具备力觉临场感，提高了培训的有效性，避免直接操作损坏实际机械臂。
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公开(公告)号：CN110223345B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN201910397857.4
申请日：2019-05-14
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点云的配电线路作业对象位姿估计方法，包括以下步骤：采集包括待测对象在内的作业场景的点云数据；对点云进行裁剪；将点云之间的平均距离设定为置信区间，之后剔除置信区间之外的点云；对点云进行语义分割，获得作业对象点云，作为待配准点云集P；建立待估计位姿的作业对象的三维模型，并将其转换为点云的PCD格式，由此构建待估计位姿的作业对象的点云模型，将其作为参考点云集Q；对待配准点云集P和参考点云集Q进行粗配准使两者参考坐标系一致，获得作业对象的初始位姿；对初始位姿进行修正，获得最终位姿。本发明在背景比较纷乱的配电线路中也能快速且精确地获得作业对象的位姿测量结果，并对光照变化具有较强的鲁棒性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108920517B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN201810556419.3
申请日：2018-06-01
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出了一种带电更换隔离刀闸作业场景的快速重构方法，首先建立带电更换隔离刀闸标准作业现场参数数据库；以闸、横担、杆塔、拉线式绝缘子以及抱箍的原点坐标系为参考，建立各元器件的标准三维模型数据；搭建带电更换隔离刀闸标准作业场景；建立带电更换隔离刀闸作业场景中横担、隔离刀闸的视觉测量坐标系，得到原点坐标系相对于它的齐次变换矩阵；利用附着安装于机械臂末端的双目相机，重构隔离刀闸引流线三维模型，测量带电更换隔离刀闸作业现场中各个横担、隔离刀闸的实际位姿，修正、完善建立的带电更换隔离刀闸标准作业场景模型，得到与实际现场吻合的重构场景。本方法构建的带电更换隔离刀闸作业场景与真实现场相吻合，便于机器人进行相关作业操作。
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公开(公告)号：CN110414092A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910623933.9
申请日：2019-07-11
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模型的配电作业机器人线夹位姿跟踪匹配方法，包括以下步骤：初始化单目相机参数；对线夹进行建模；对模型进行训练获得线夹位姿数据库；采集线夹图A；获取线夹位姿以及线夹包围盒区域B；利用区域B初始化核相关滤波器参数；再次采集线夹图C；采用核相关滤波器检测图C中线夹的位置，获得线夹包围盒区域D；将区域D与数据库进行匹配，获得线夹的位姿；根据位姿重新获取线夹的包围盒区域E；利用区域E更新核相关滤波器；重复上述第七步至第十一步，即完成实时快速匹配线夹的位姿。本发明能快速精确地测量复杂背景下线夹的姿态，为机械臂末端姿态控制提供有效数据，有利于带电作业机器人接搭引线作业。
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公开(公告)号：CN110039561A
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201910398125.7
申请日：2019-05-14
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点云的带电作业机器人遥操作人员培训系统及方法，该系统包括深度相机、工控机以及与其相连的带有力反馈功能的主机械臂遥操作杆、辅助机械臂遥操作杆。该方法包括：工控机对带电作业环境中的物体进行建模，并将模型存储至工控机的模型库中；深度相机采集实际作业环境点云信息，并结合模型库实现实际作业场景的快速三维重构；遥操作人员操控带有力反馈功能的主机械臂遥操作杆、辅助机械臂遥操作杆，工控机根据带有力反馈功能的遥操作杆末端的速度及方向控制虚拟机械臂进行相应的运动，并相应的反馈操作结果至遥操作人员。本发明使被培训人员具备力觉临场感，提高了培训的有效性，避免直接操作损坏实际机械臂。
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公开(公告)号：CN109262609A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201810996564.3
申请日：2018-08-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出了一种基于虚拟现实技术的机械臂远程控制系统及方法，控制系统包括机器人控制柜、虚拟现实仿真系统以及控制器，所述虚拟现实仿真系统和机器人控制柜通过光纤通讯或无线通讯进行连接，所述机器人控制柜用于获取机械臂的运动信息，所述虚拟现实仿真系统用于根据机械臂的运动信息还原机械臂当前作业场景，所述控制器用于控制虚拟机械臂和/或机械臂的运动。本发明在机械臂远程操作中采用虚拟现实技术使系统具有人机交互功能，降低操作难度，提高了安全性。
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公开(公告)号：CN108875164B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN201810556427.8
申请日：2018-06-01
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出了一种带电更换跌落式熔断器作业场景的快速重构方法，首先建立带电更换跌落式熔断器标准作业现场参数数据库；构建带电更换跌落式熔断器标准三维模型数据库；搭建带电更换跌落式熔断器标准作业场景；建立更换跌落式熔断器作业场景中横担、跌落式熔断器的视觉测量坐标系，得到原点坐标系相对于它的齐次变换矩阵；利用附着安装于机械臂末端的双目相机，重构避雷器引流线、跌落式熔断器引流线以及输电线的三维模型，测量更换跌落式熔断器作业现场中各个横担、跌落式熔断器的实际位姿，修正、完善建立的更换跌落式熔断器作业的标准作业场景模型，得到与实际现场吻合的重构场景。本方法构建的作业现场与真实现场相吻合，便于机器人进行相关作业操作。
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