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公开(公告)号：CN109877840A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910261733.3
申请日：2019-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于相机光轴约束的双机械臂标定方法，包括以下步骤：步骤一：构建双机械臂标定系统；步骤二：建立基于误差模型的参数标定方程；步骤三：基于视觉控制的特征点对齐及位置数据获取；步骤四：求解标定方程。本发明仅利用相机和棋盘格标定板构建双机械臂标定系统，操作简便，不需要昂贵的高精度仪器和精心制作的标定工具，降低了标定成本；本发明标定精度更高，标定步骤更少，操作更加方便；本发明使用基于图像的视觉控制方法控制主动机械臂运动，使特征点自动与相机光轴对齐，标定过程无需专业人员操作，仅需操作者进行简单的监督即可；本发明适用于各类双臂协作系统，标定精度高，标定结果可满足大部分双臂协作任务的需求。
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公开(公告)号：CN106003033B
公开(公告)日：2018-04-27
申请号：CN201610423392.1
申请日：2016-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于机械臂控制技术领域，具体涉及一种具有力控制的六自由度机械臂标准汉字书写方法。一种具有力控制的六自由度机械臂标准汉字书写方法，包括汉字轮廓信息提取、机械臂末端轨迹规划、阻抗控制方法设计、接触面位置寻找和书写过程的力控制：具体包括：基于Windows自带的TTF字库提取汉字的轮廓点位置信息，并把轮廓曲线分为直线和样条曲线；将提取出的汉字轮廓位置坐标转化为机械臂末端执行器笛卡尔空间的坐标。本发明使用六自由度机械臂完成力控制下的汉字书写任务，对工业机械臂具有通用性，可广泛应用于实践教学、科技展览中，也可以用于工业领域完成喷涂、雕刻等任务，可以在脆性物体上书写，保证了书写的精确性与安全性。
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公开(公告)号：CN109877840B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910261733.3
申请日：2019-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于相机光轴约束的双机械臂标定方法，包括以下步骤：步骤一：构建双机械臂标定系统；步骤二：建立基于误差模型的参数标定方程；步骤三：基于视觉控制的特征点对齐及位置数据获取；步骤四：求解标定方程。本发明仅利用相机和棋盘格标定板构建双机械臂标定系统，操作简便，不需要昂贵的高精度仪器和精心制作的标定工具，降低了标定成本；本发明标定精度更高，标定步骤更少，操作更加方便；本发明使用基于图像的视觉控制方法控制主动机械臂运动，使特征点自动与相机光轴对齐，标定过程无需专业人员操作，仅需操作者进行简单的监督即可；本发明适用于各类双臂协作系统，标定精度高，标定结果可满足大部分双臂协作任务的需求。
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公开(公告)号：CN106113034A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610421404.7
申请日：2016-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1664 , G05B2219/40519
Abstract: 本发明属于机械臂考虑力约束的轨迹规划领域，具体涉及一种六自由度机械臂考虑力约束的轨迹规划方法。本发明包括：(1)将力约束转化为接触形变和接触运动速度的约束；(2)优化动态接触冲击的机械臂运动速度；(3)基于力约束进行轨迹规划。本发明将机械臂力约束转化为接触形变和接触运动速度的约束，再根据接触运动学，研究考虑动态接触冲击的机械臂运动速度优化方法和考虑接触形变的基于不同接触边缘的连续轨迹规划方法，此方法为考虑力约束的机械臂轨迹规划提供了新方法。此方法避免了机械臂末端与外界环境的接触碰撞过程在极短时间内完成，产生极大瞬间冲击，导致接触力超出安全范围。
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公开(公告)号：CN106041926A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610416348.8
申请日：2016-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1633
Abstract: 本发明属于机械臂控制领域，涉及一种基于卡尔曼滤波器的工业机械臂力/位置混合控制方法。本发明包括：在通用工业机械臂的腕部安装六维力/力矩传感器；根据传感器与机械臂末端工具参数，建立实际接触力的数学模型；根据力传感器的测量值，使用卡尔曼滤波器计算实际接触力；根据机械臂六个关节的位置信息，使用正运动学计算机械臂末端的当前位置等。本发明能在线实时估计环境刚度，并有效抑制力传感器中的干扰，增加了柔顺控制的稳定性，可使通用的工业机械臂具有柔顺能力，完成如轮廓跟踪、研磨、去毛刺及装配等多种复杂任务。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108789404B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN201810510980.8
申请日：2018-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种基于视觉的串联机器人运动学参数标定方法，将相机光轴作为虚拟直线约束，建立基于直线约束的运动学误差模型；在机器人末端固定的标定板上选择一个固定点作为特征点，使用基于图像的视觉控制方法控制机械臂运动，使特征点到达相机的光轴上；根据机器人的关节角数据，使用正运动学计算特征点的名义位置，计算对齐误差矩阵；通过迭代最小二乘算法估计运动学参数误差，根据名义的运动学参数计算实际的运动学参数。本发明利用相机的光轴作为虚拟约束，仅使用机器人的关节角数据即可完成标定，成本低、易操作，不需要昂贵的高精度测量设备，对串联机器人标定具有通用性，可广泛应用于工业、空间、水下环境中提高机械臂的绝对定位精度。
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公开(公告)号：CN108789404A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810510980.8
申请日：2018-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1697 , B25J9/1605
Abstract: 本发明提供一种基于视觉的串联机器人运动学参数标定方法，将相机光轴作为虚拟直线约束，建立基于直线约束的运动学误差模型；在机器人末端固定的标定板上选择一个固定点作为特征点，使用基于图像的视觉控制方法控制机械臂运动，使特征点到达相机的光轴上；根据机器人的关节角数据，使用正运动学计算特征点的名义位置，计算对齐误差矩阵；通过迭代最小二乘算法估计运动学参数误差，根据名义的运动学参数计算实际的运动学参数。本发明利用相机的光轴作为虚拟约束，仅使用机器人的关节角数据即可完成标定，成本低、易操作，不需要昂贵的高精度测量设备，对串联机器人标定具有通用性，可广泛应用于工业、空间、水下环境中提高机械臂的绝对定位精度。
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公开(公告)号：CN106003036A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610428750.8
申请日：2016-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1697 , G05B2219/40005
Abstract: 本发明具体涉及一种基于双目视觉引导的物体抓取与放置系统。一种基于双目视觉引导的物体抓取与放置系统，由双目视觉单元、机器人单元和图像处理与控制计算机组成，图像处理与控制计算机通过1394接口与双目立体摄像机连接，通过千兆以太网与机械臂控制柜连接；双目视觉单元由双目立体摄像机和图像采集板卡组成。本发明使用图像处理和控制计算机对图像采集卡和双目立体摄像机获得的双目图像进行图像处理，对图像中的物体进行识别和定位，使用定位结果引导机械臂完成对目标物体的抓取与放置动作。
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公开(公告)号：CN108153153B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201711393308.7
申请日：2017-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种学习变阻抗控制系统及控制方法。主要包括变阻抗控制器、系统的高斯过程模型、变阻抗控制策略和策略学习算法四部分。不需要环境的任何先验知识，根据交互数据构建系统的高斯过程模型，以贝叶斯的方式对系统进行长期推理与规划。能在有限的观测数据中提取更多的有用信息，以最少的交互时间学习完成复杂的力控制任务。通过在成本函数中加入能量损失项，实现误差和能量的权衡，使机器人具有良好的柔顺能力。最后，得到的变阻抗控制策略可在任务的不同阶段根据系统状态同时调整目标刚度与阻尼参数。本发明可广泛应用于双机械臂装配、多机械臂协作与机器人步态控制等柔顺控制任务中，保证交互操作的安全性与鲁棒性。
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公开(公告)号：CN106041926B
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201610416348.8
申请日：2016-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于机械臂控制领域，涉及一种基于卡尔曼滤波器的工业机械臂力/位置混合控制方法。本发明包括：在通用工业机械臂的腕部安装六维力/力矩传感器；根据传感器与机械臂末端工具参数，建立实际接触力的数学模型；根据力传感器的测量值，使用卡尔曼滤波器计算实际接触力；根据机械臂六个关节的位置信息，使用正运动学计算机械臂末端的当前位置等。本发明能在线实时估计环境刚度，并有效抑制力传感器中的干扰，增加了柔顺控制的稳定性，可使通用的工业机械臂具有柔顺能力，完成如轮廓跟踪、研磨、去毛刺及装配等多种复杂任务。
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