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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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公开(公告)号：CN110223345B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN201910397857.4
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配电线路作业对象位姿估计方法，包括以下步骤：采集包括待测对象在内的作业场景的点云数据；对点云进行裁剪；将点云之间的平均距离设定为置信区间，之后剔除置信区间之外的点云；对点云进行语义分割，获得作业对象点云，作为待配准点云集P；建立待估计位姿的作业对象的三维模型，并将其转换为点云的PCD格式，由此构建待估计位姿的作业对象的点云模型，将其作为参考点云集Q；对待配准点云集P和参考点云集Q进行粗配准使两者参考坐标系一致，获得作业对象的初始位姿；对初始位姿进行修正，获得最终位姿。本发明在背景比较纷乱的配电线路中也能快速且精确地获得作业对象的位姿测量结果，并对光照变化具有较强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN110414092A
公开(公告)日：2019-11-05
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：CN110039561A
公开(公告)日：2019-07-23
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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公开(公告)号：CN109262609A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201810996564.3
申请日：2018-08-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出了一种基于虚拟现实技术的机械臂远程控制系统及方法，控制系统包括机器人控制柜、虚拟现实仿真系统以及控制器，所述虚拟现实仿真系统和机器人控制柜通过光纤通讯或无线通讯进行连接，所述机器人控制柜用于获取机械臂的运动信息，所述虚拟现实仿真系统用于根据机械臂的运动信息还原机械臂当前作业场景，所述控制器用于控制虚拟机械臂和/或机械臂的运动。本发明在机械臂远程操作中采用虚拟现实技术使系统具有人机交互功能，降低操作难度，提高了安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108808547A
公开(公告)日：2018-11-13
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：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：CN108616077B
公开(公告)日：2020-04-21
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：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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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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