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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：CN107886528B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN201711242672.3
申请日：2017-11-30
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场景三维重建方法，通过对初始点云进行条件滤波、降采样、离群点去除、分割等操作获取待重建配电线路零部件点云比如避雷器和横担等，然后采用SIFT 3D算法提取关键点，并运用FPFH特征构建关键点描述向量，采用粗配准和改进ICP精配准完成点云配准，获得零部件的完整三维点云，即建立离线模型库，随后实时采集点云，各零部件点云依次与模型库模型进行配准，完成三维重建，最后利用泊松曲面重建法完成曲面重建，得到三维模型。本发明实现了配电线路场景的半自主三维重建，减小了人工干预，针对配准是三维重建的重要步骤，采用SIFT 3D关键点提取和FPFH特征描述向量，保证了关键点的质量，并且对点对关系设置权值，排除错误点对，加快了配准速度，提高了三维重建的效率。
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公开(公告)号：CN108808547B
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201810557365.2
申请日：2018-06-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: H02G1/02
Abstract: 本发明提出了一种带电更换避雷器作业现场的快速重构方法，首先建立带电更换避雷器标准作业现场参数数据库；以杆塔、横担、跌落式熔断器、避雷器的原点坐标系，建立各元器件的标准三维模型数据；搭建带电更换避雷器标准作业场景；建立带电更换避雷器作业场景中各元器件的视觉测量坐标系，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，重构避雷器引流线三维模型，测量带电更换避雷器作业现场中各元器件实际位姿，修正、完善建立的带电更换避雷器标准作业场景模型；本方法构建的带电更换避雷器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：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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108616077A
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201810227803.9
申请日：2018-03-20
Applicant: 南京理工大学
IPC: H02G1/02
Abstract: 本发明提出了一种带电作业机器人断引线方法，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂夹持引线；主机械臂抓紧线夹，主机械臂末端的气动扳手将线夹上的螺母对准并拧松；副机械臂夹持引线从线夹上脱离，然后夹持引线远离作业区域；主机械臂将线夹从导线上脱离，并将线夹放置在工具箱里；本发明能够在不断电情况下通过带电作业机器人的机械臂对支接在导线上的引线进行拆除，避免了停电带来的负面影响，提高供电可靠性。
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公开(公告)号：CN107886528A
公开(公告)日：2018-04-06
申请号：CN201711242672.3
申请日：2017-11-30
Applicant: 南京理工大学
CPC classification number: G06T7/33 , G06T7/593 , G06T2207/10028 , G06T2207/30108
Abstract: 本发明公开了一种基于点云的配电线路作业场景三维重建方法，通过对初始点云进行条件滤波、降采样、离群点去除、分割等操作获取待重建配电线路零部件点云比如避雷器和横担等，然后采用SIFT 3D算法提取关键点，并运用FPFH特征构建关键点描述向量，采用粗配准和改进ICP精配准完成点云配准，获得零部件的完整三维点云，即建立离线模型库，随后实时采集点云，各零部件点云依次与模型库模型进行配准，完成三维重建，最后利用泊松曲面重建法完成曲面重建，得到三维模型。本发明实现了配电线路场景的半自主三维重建，减小了人工干预，针对配准是三维重建的重要步骤，采用SIFT 3D关键点提取和FPFH特征描述向量，保证了关键点的质量，并且对点对关系设置权值，排除错误点对，加快了配准速度，提高了三维重建的效率。
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公开(公告)号：CN107214701A
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201710437505.8
申请日：2017-06-12
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提出一种基于运动基元库的带电作业机械臂自主避障路径搜索方法。建立机械臂完整运动学模型、机械臂简化运动学模型并构建机械臂工作环境；分类设计运动基元库，为各类库设计相应运动基元作为库成员；分类建立机械臂与目标点、障碍物的距离计算函数，设置危险区域阈值和到达目标点精度阈值；创建笛卡尔空间中的启发函数hd(x)和关节空间中的启发函数hc(x)以及启发规则，实现启发搜索；计算机械臂当前位姿与期望位姿及障碍物的笛卡尔空间距离，根据设定的判断条件进行路径规划。本发明能快速、精确构建机械臂作业场景信息，保证避障路径搜索结果具有次优性和完备性，满足动力学约束前提下能快速完成路径规划，保证机械臂运动过程的平稳性。
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公开(公告)号：CN112907735B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202110258661.4
申请日：2021-03-10
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于点云的柔性电缆识别与三维重建方法，首先对点云进行预处理，滤波并去除离群点；之后基于深度学习的点云语义分割算法，通过预训练和精调获得训练好的模型，输出每个点的语意类别标签，完成点云分割；使用改进的K‑Means聚类算法将电缆点云分割为多个点云簇，并对各点云簇进行圆柱拟合，各圆柱中心即为电缆中心线上离散点；最后采用基于PCA和八叉树方向约束的排序算法，在此基础上通过B样条插值算法拟合出电缆的中心线方程，实现电缆在空间中的三维重建，本发明实时性强、准确性高，电缆三维重建效果能够满足后续机械臂抓取的精度要求。
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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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