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公开(公告)号：CN110414092B
公开(公告)日：2022-08-16
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：CN110405731A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910656885.3
申请日：2019-07-19
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种快速双机械臂基坐标系标定方法，包括以下步骤：规划机械臂的运动轨迹；依照机械臂运动轨迹采集多组包含标定板的图像；标定左右机械臂上的相机参数；使用TSAI方法分别完成左、右机械臂末端和相机的手眼关系标定；结合多组标定图像和各个坐标系之间转换关系，利用最小二乘法拟合得到左、右机械臂基坐标系之间的转换关系。本发明能够快速地完成双机械臂基坐标系标定，建立左、右机械臂之间位置转换关系，为双机械臂协同工作奠定基础。
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公开(公告)号：CN108920517A
公开(公告)日：2018-11-30
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：CN110695991B
公开(公告)日：2022-03-22
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：CN110695988A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910830789.6
申请日：2019-09-04
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种双机械臂协同运动方法及系统，该方法包括：根据实体双机械臂构建虚拟双机械臂三维空间模型；对机械臂进行运动学建模；确定双机械臂的协作范围；根据实际需求控制虚拟双机械臂运动至目标位姿，并在运动过程中结合协作范围实时进行路径规划和碰撞检测，并将可行的路点保存至工控机的数据库中；建立工控机与实际双机械臂的通信；工控机加载数据库中可行的路点至实际双机械臂，控制其运动至目标位姿。系统包括：工控机模块、通信模块、显示模块。本发明通过控制虚拟机械臂协同运动，并记录不会发生机械臂碰撞等问题的优选路点，根据这些路点控制实际机械臂运动至目标位姿，不会造成实际机械臂损伤，在机器人教学与实训等领域具有很好的应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110625612A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910813340.9
申请日：2019-08-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于ROS的可视化带电作业机器人碰撞检测方法，包括以下步骤：建立带电作业机械臂模型；对带电作业机械臂模型构建碰撞检测包围盒，进行碰撞检测。本发明通过构建层次包围盒完成碰撞检测，该种构建方法提高了碰撞检测精度，且避免浪费机器臂有限的活动空间；此外通过建模并配置机械臂关节运动参数，使模型符合实际机械臂的运动位姿，并将模型导入至ROS平台，使得能更直观的观察机械臂是否发生碰撞，进而对本发明的检测方法有直观的验证。
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公开(公告)号：CN108875164A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810556427.8
申请日：2018-06-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F17/50
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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公开(公告)号：CN108858187A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810557351.0
申请日：2018-06-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提出了一种接搭引流线作业现场的快速重构方法，首先建立带电接搭引流线标准作业现场参数数据库；以横担、杆塔、线夹、跌落式熔断器、拉线式绝缘子、避雷器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；搭建带电接搭引流线标准作业场；建立带电接搭引流线作业场景中横担、线夹的视觉测量坐标系，得到原点坐标系相对于它的齐次变换矩；利用附着安装于机械臂末端的双目相机，重构跌落式熔断器引流线和输电线的三维模型，测量带电接搭引流线作业现场中各个横担、线夹的实际位姿，修正、完善建立的带电接搭引流线标准作业场景模型，得到与实际现场吻合的重构场景。本方法构建的带电接搭引流线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：CN108717713A
公开(公告)日：2018-10-30
申请号：CN201810498427.7
申请日：2018-05-23
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双目视觉的复杂背景下横担姿态测量方法，包括以下步骤：首先初始化双目相机的内外参数；接着采集横担图像；之后对横担图像进行图像分割，分割出横担区域图；再通过边缘检测、掩膜运算获取边缘检测后的横担区域图；然后采用霍夫变换检测横担区域图中的直线，并通过聚类、斜率约束获得横担边缘的三条直线；然后对左目横担区域图中横担边缘的三条直线与右目横担区域图中横担边缘的三条直线进行特征匹配，并利用双目测距原理获取所有特征点的三维坐标；最后利用最小二乘法求解横担两个平面的法向量。本发明能精确地测量复杂背景下横担的姿态，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更换避雷器作业。
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公开(公告)号：CN110328668B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN201910685553.8
申请日：2019-07-27
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于速度平滑确定性策略梯度的机械臂路径规划方法，训练阶段构建带有作业任务反馈的机械臂仿真环境；在确定性策略梯度网络输入中引入前一步机械臂动作向量，构建基于速度平滑确定性策略梯度的强化学习网络框架；初始化网络训练参数和机械臂仿真环境；基于速度平滑确定性策略梯度网络和仿真环境获取样本，构建训练样本库，若训练样本数量达到最大样本数量，则按单次训练样本数量从训练样本库中抽取训练样本，训练速度平滑确定性策略梯度网络，否则进行下一步或者下一次仿真。本发明在确定性策略梯度网络的基础上，加入前一步速度向量作为网络输入，有效降低了关节加速度，减少了机械臂抖动。
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