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公开(公告)号：CN110587600A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910768931.9
申请日：2019-08-20
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开了一种基于点云的带电作业机器人自主路径规划方法，包括以下步骤：在双机械臂末端均安装一个深度相机；进行手眼标定和双机械臂基坐标系标定，实现两个相机视野共享；控制双机械臂的基座关节旋转360°，采集多帧图像；将采集到的图像进行拼接，获得机械臂工作空间的完整环境信息；采用改进的路径规划算法，实时规划机械臂的无碰撞最优运动路径，同时将该路径加入数据库。本发明采用眼在手上的安装方式在机械臂末端安装深度相机，结合机械臂的运动学模型，构建整个作业环境的三维点云图，使系统具备对环境障碍物的感知能力；再应用改进的路径规划算法，确保机械臂不与障碍物发生碰撞的同时，能够实时规划机械臂的最优运动路径。
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公开(公告)号：CN106595762B
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201611129574.4
申请日：2016-12-09
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： G01D21/02
摘要： 本发明提出一种带电作业机器人耐张绝缘子检测方法。机器人的机械臂响应于控制数据，携带局部放电检测仪、绝缘子零值测试仪和电流互感器，以及高清摄像头、红外摄像头和电子紫外线探伤仪，在耐张绝缘子周围进行移动和数据检测；数据处理与控制系统对各检测设备的检测数据进行处理，将获得的相关指标数值与数据库中正常数值进行对比，以判断耐张绝缘子的工作状态，从而形成检测报告。本发明中，带电作业机器人的机械臂通过摇操作或者自主作业的方式对耐张绝缘子进行带电检测，避免了作业人员在带电高压线路附近作业所带来的危险，简化了作业步骤，提高了检测精度。
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公开(公告)号：CN110328668A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910685553.8
申请日：2019-07-27
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 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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公开(公告)号：CN106493708B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201611129491.5
申请日：2016-12-09
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明提出一种基于双机械臂和辅助臂的带电作业机器人控制系统，第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂上均搭载有双目摄像头；所述双目摄像头用于采集机械臂作业场景图像，并将所述作业场景图像发送给数据处理和控制系统；所述数据处理和控制系统根据所述作业场景图像规划出机械臂空间路径，具体方法为：将机械臂末端位置与作业目标位置转换到同一参考坐标系下，获取械臂末端位置和作业目标位置在同一参考坐标系下的坐标之差；根据所述坐标之差使用运动学逆解计算方法解算出机械臂每个关节的角度期望值。本发明基于双目视觉结合坐标变换的方法自主式地控制机械臂完成配电线路带电作业的任务，减轻作业人员的劳动强度，提高了安全性。
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公开(公告)号：CN106695883B
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201611128458.0
申请日：2016-12-09
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明提出一种带电作业机器人真空断路器检测方法。机器人的机械臂响应于控制数据，携带部放电检测仪、电子紫外线探伤仪以及红外热像仪在真空断路器周围进行移动和数据检测；数据处理与控制系统对各检测设备的检测数据进行处理，将获得的相关指标数值与数据库中正常数值进行对比，以判断真空断路器的工作状态，从而形成检测报告。本发明中，带电作业机器人的机械臂通过摇操作或者自主作业的方式对真空断路器进行带电检测，避免了作业人员在带电高压线路附近作业所带来的危险，简化了作业步骤，提高了检测精度。
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公开(公告)号：CN108436909A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810203675.4
申请日：2018-03-13
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于ROS的相机和机器人的手眼标定方法，通过搭建视觉系统，使机械臂及其操作对象在相机视野范围内，然后分别建立相机和机械臂与ROS的通信机制，一方面实现机械臂的运动控制，一方面获取相机图像和机械臂状态，进行数据的采集，然后进行相机的内参和外参标定，获得相机参数，最后根据相机安装方式的不同自动进行相机和机械臂的手眼标定，获得手眼标定矩阵。本发明实现了相机和机械臂的自动手眼标定，减小了人工干预，整个标定过程只需要调用两次终端命令，自主程度高，不限制相机类型以及数量，不限制机械臂类型，可扩展性强，标定过程只需要打印一张A4的棋盘格纸，不需要作任何标记，方便实用。
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公开(公告)号：CN107067018A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201611129642.7
申请日：2016-12-09
申请人： 南京理工大学
CPC分类号： G06K9/6269 , G06K9/4604 , G06K9/4652
摘要： 本发明提出一种基于随机Hough变换和SVM的带电作业机器人螺栓识别方法。步骤为：使用双目摄像头采集包括螺栓在内的作业场景双目图像；根据图像判断是否有雾霾存在，若存在雾霾，则采用带颜色恢复的多尺度Retinex方法对图像进行增强和恢复，然后提取图像边缘；若不存在雾霾，则进一步判断图像中是否有高光现象，若存在高光现象，则采用同态滤波方法对图像进行增强，然后提取图像边缘，若不存在高光现象否，则直接提取图像边缘；采用基于随机Hough变换的方法对图像边缘信息进行椭圆拟合；若拟合出的椭圆数目有多个，则采用基于支持向量机的目标识别方法对多个椭圆拟合结果进行分类识别。本发明方法能够在复杂背景下快速、准确地识别出螺栓。
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公开(公告)号：CN106826756A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201611129003.0
申请日：2016-12-09
申请人： 南京理工大学
CPC分类号： B25J5/06 , B25J9/04 , B25J9/1682 , B25J9/1689 , B25J19/00
摘要： 本发明提出一种带电作业机器人导线修补方法。机器人的机械臂响应于控制数据，携带带汽油棉布刷、钢丝刷、导电膏涂抹刷和预绞丝修补条在导线周围进行移动和操作，从中心向两侧、顺着外层导线的绞合方向，紧密缠绕预绞丝修补条至平整；第一机械臂和第二机械臂使用夹持工具将预绞丝修补条两端的线条边缘紧扣到位。本发明中，带电作业机器人的机械臂通过摇操作或者自主作业的方式对导线进行修补，避免了作业人员在带电高压线路附近作业所带来的危险，简化了作业步骤。
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公开(公告)号：CN106737547A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611128457.6
申请日：2016-12-09
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明提出一种带电作业机器人，包括绝缘斗臂车，搭载在绝缘斗臂车上的机器人平台，安装在机器人平台上的机械臂，数据采集系统以及数据处理和控制系统；所述数据采集系统包括设置在机器人平台上的摄像机，摄像机用于采集机械臂作业场景图像，并将所述作业场景图像发送给数据处理和控制系统；所述数据处理和控制系统根据所述作业场景图像生成3D虚拟作业场景或者规划出机械臂空间路径。本发明既可以遥控操作完成带电作业，也可以自主完成带电作业，在提高安全性的同时，可以精确、高效地完成带电作业。
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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
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 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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