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公开(公告)号：CN113858205A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111240136.6
申请日：2021-10-25
Applicant: 东南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于改进RRT*的七轴冗余机械臂避障算法，包括以下步骤：S1、确定机械臂DH模型，定义机械臂2,4,6轴组成的臂平面与参考面间的夹角为臂角；S2、根据DH模型矩阵表达式求解，期望位姿矩阵和臂角共七个约束条件，结合机械臂几何构型，解得七个关节角；S3、根据启发式偏向采样策略，获得随机树采样点；S4、结合启发式偏向采样策略，利用RRT*算法搜索出一条起始与期望位置间的无碰渐进最优路径，机械臂沿其运动过程中检测是否发生碰撞。发生碰撞则改变臂角，利用零空间自运动来避开障碍物。本申请使用改进的RRT*避障算法属于智能优化算法的一种，在RRT*算法的基础上结合启发式偏向采样策略与零空间自运动进行改进，提高了算法的规划速度与效率。
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公开(公告)号：CN112405536A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011246946.8
申请日：2020-11-10
Applicant: 东南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了结合离线补偿和在线跟踪混合策略的高精度恒力控制方法，该方法为：首先在离线编程软件中导入工件模型和机器人模型进行单元建模，通过离线编程软件生成平滑且连续的运动参考轨迹序列；然后通过建立机器人关节刚度模型，在机器人关节刚度辨识的基础上对参考轨迹序列进行开环式的离线恒力补偿；最后在开环式的离线补偿的基础上，根据补偿后的参考轨迹序列进一步生成接触式作业中闭环式在线恒力控制的期望轨迹，进一步通过变刚度自适应导纳在线跟踪控制方法来实现接触式作业过程中的高精度恒力控制。本发明将离线补偿和在线跟踪策略结合起来实现机器人高精度恒力控制的功能，既包含开环式的位置补偿控制又结合了闭环式在线恒力跟踪控制。
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公开(公告)号：CN109514602B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201811323903.8
申请日：2018-11-08
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于负载自适应辨识的工业机器人力矩补偿控制方法，包括根据机器人整体的受力平衡分析，在考虑摩擦的基础上采用牛顿‑欧拉法推导建立带负载工况下的机器人动力学模型；求解机器人负载辨识最优激励轨迹；计算负载惯性参数；在基于负载惯量匹配的基础上，补偿机器人带载工况下运动时负载所消耗的关节驱动力矩，并通过实验进一步验证和优化。本发明方法考虑了负载对机器人作业性能的影响，在无需任何外部传感器的前提下，通过简单易实现的操作完成了对任意负载的自适应辨识和力矩补偿控制，有效提高机器人带载工况下的控制精度，对于高速、大负载运动下的工业机器人搬运、搅拌摩擦焊等工艺具有十分重要的意义。
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公开(公告)号：CN111144207A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201911146615.4
申请日：2019-11-21
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多模态信息感知的人体检测和跟踪方法，包括：彩色相机和深度相机标定与数据滤波处理；基于多模态信息感知的人体检测，分别在彩色图像和深度图像中检测人的身体和头部，依据头部和身体的空间比例信息融合两个检测结果；基于多模态信息感知的人体跟踪，使用核化相关滤波跟踪算法分别在彩色图像和深度图像中跟踪身体和头部，并建立跟踪对象的模型；利用跟踪对象模型和头身比的空间约束完善跟踪机制。本发明方法基于多模态信息感知，克服了仅基于视觉的目标检测和跟踪方法的缺陷，在室内服务机器人领域具有广泛的应用，有益于人机交互作业和用户跟随等功能。
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公开(公告)号：CN109514602A
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201811323903.8
申请日：2018-11-08
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于负载自适应辨识的工业机器人力矩补偿控制方法，包括根据机器人整体的受力平衡分析，在考虑摩擦的基础上采用牛顿-欧拉法推导建立带负载工况下的机器人动力学模型；求解机器人负载辨识最优激励轨迹；计算负载惯性参数；在基于负载惯量匹配的基础上，补偿机器人带载工况下运动时负载所消耗的关节驱动力矩，并通过实验进一步验证和优化。本发明方法考虑了负载对机器人作业性能的影响，在无需任何外部传感器的前提下，通过简单易实现的操作完成了对任意负载的自适应辨识和力矩补偿控制，有效提高机器人带载工况下的控制精度，对于高速、大负载运动下的工业机器人搬运、搅拌摩擦焊等工艺具有十分重要的意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109514133A
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201811323901.9
申请日：2018-11-08
Applicant: 东南大学
CPC classification number: B23K37/00 , B25J9/0081
Abstract: 本发明公开了一种基于线结构光感知的焊接机器人3D曲线焊缝自主示教方法，包括确定扫描相关参数，扫描生成焊件的有序点云模型；对焊件的有序点云模型进行预处理滤波；然后在焊缝横截面的进行特征提取和定位，得到相应的焊缝点位姿坐标系，组成焊缝点位姿坐标系序列；根据焊缝点位姿坐标系序列结合焊接作业工艺参数要求形成焊枪位姿坐标系序列；根据焊枪位姿坐标系序列生成机器人焊接作业运动路径。本发明具有3D焊缝特征提取和建模能力，实现对复杂空间曲线焊缝的精确3D定位，可解决小批量、多品种、非标准工件焊接的去示教智能化编程，提高焊接精度和质量对于焊接机器人应用领域而言具有非常重要的经济价值和应用前景。
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公开(公告)号：CN107553493A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710865454.9
申请日：2017-09-22
Applicant: 东南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于拉绳位移传感器的机器人运动学参数标定方法，根据建立的机器人运动学模型建立机器人的微分误差模型，得到机器人末端位置偏差和机器人运动学参数偏差之间的约束方程；确定机器人基坐标系，得到机器人基坐标系和位置测量系统坐标系之间的转换关系；使用由拉绳位移传感器组成的位置测量系统测量机器人末端在位置测量系统坐标系下的位置坐标，将该位置坐标转换为在机器人基坐标系下的位置坐标；根据机器人末端的实际位置和理论位置之间的偏差使用最小二乘法辨识机器人的运动学参数偏差；根据此以及机器人运动学参数的理论值确定机器人运动学参数的实际值。该方法能有效的标定机器人的运动学参数，提高工业机器人的绝对定位精度。
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公开(公告)号：CN112405536B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202011246946.8
申请日：2020-11-10
Applicant: 东南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了结合离线补偿和在线跟踪混合策略的高精度恒力控制方法，该方法为：首先在离线编程软件中导入工件模型和机器人模型进行单元建模，通过离线编程软件生成平滑且连续的运动参考轨迹序列；然后通过建立机器人关节刚度模型，在机器人关节刚度辨识的基础上对参考轨迹序列进行开环式的离线恒力补偿；最后在开环式的离线补偿的基础上，根据补偿后的参考轨迹序列进一步生成接触式作业中闭环式在线恒力控制的期望轨迹，进一步通过变刚度自适应导纳在线跟踪控制方法来实现接触式作业过程中的高精度恒力控制。本发明将离线补偿和在线跟踪策略结合起来实现机器人高精度恒力控制的功能，既包含开环式的位置补偿控制又结合了闭环式在线恒力跟踪控制。
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公开(公告)号：CN112439601B
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202011249182.8
申请日：2020-11-10
Applicant: 东南大学
IPC: G06F30/15
Abstract: 本发明公开了一种面向大型船舶外立面的喷涂机器人自动轨迹规划方法，首先针对大型船舶外立面的三角片网格模型采用半边结构存储其模型信息，完成船舶外立面网格模型的拓扑快速重建；其次对模型中各三角片几何特征进行提取；然后以该大型船舶外立面网格模型为研究对象，根据实际工艺需求以及模型几何特征对船舶外立面进行区域分割；最后，针对不同特点的分割子片采用不同的轨迹规划算法，获取机器人喷涂路径。本发明有助于解决大型船舶喷涂作业中人工示教方式的不足的问题，同时也能够显著改善机器人的喷涂质量以及喷涂相率，对于智能制造等生产领域具有深远的现实意义。
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公开(公告)号：CN112439601A
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN202011249182.8
申请日：2020-11-10
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种面向大型船舶外立面的喷涂机器人自动轨迹规划方法，首先针对大型船舶外立面的三角片网格模型采用半边结构存储其模型信息，完成船舶外立面网格模型的拓扑快速重建；其次对模型中各三角片几何特征进行提取；然后以该大型船舶外立面网格模型为研究对象，根据实际工艺需求以及模型几何特征对船舶外立面进行区域分割；最后，针对不同特点的分割子片采用不同的轨迹规划算法，获取机器人喷涂路径。本发明有助于解决大型船舶喷涂作业中人工示教方式的不足的问题，同时也能够显著改善机器人的喷涂质量以及喷涂相率，对于智能制造等生产领域具有深远的现实意义。
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