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公开(公告)号：CN114782540B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210707774.2
申请日：2022-06-22
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑机械臂运动约束的三维重建中相机位姿估计方法，包括：搭建机器人手眼视觉系统，同步获取RGBD相机的深度图像和彩色图像以及对应帧的机械臂位姿数据；对深度图像进行预处理，并将深度图像对齐到彩色图像；分别利用当前帧和上一帧的彩色图像、深度图像以及对应帧的机械臂位姿数据构建相应的光度误差函数、几何误差函数和三维坐标误差函数；对三种误差函数进行加权联合生成最终误差函数；对最终误差函数进行非线性迭代优化，求解相机的相对位姿。本发明在三维重建过程中，利用RGBD相机所输出的深度图像和彩色图像以及对应帧的机械臂位姿数据构建相应误差函数，通过联合优化三种误差函数提高了相机位姿估计的准确度。
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公开(公告)号：CN117950317A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410003294.7
申请日：2024-01-02
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及机器人轨迹复原控制领域，具体涉及一种基于在线规划调节的机器人轨迹复原控制方法，包括：检测机器人瞬时剧烈扰动状态；根据所述瞬时剧烈扰动状态对机器人轨迹复原进行双环处理得到机器人轨迹复原初始处理结果；根据所述瞬时剧烈扰动状态基于机器人驱动约束进行轨迹复原得到机器人状态重匹配外环参考轨迹；利用所述机器人状态重匹配外环参考轨迹进行跟踪控制得到机器人状态规划内环约束轨迹；利用所述机器人轨迹复原初始处理结果得到机器人轨迹复原控制结果，创新性地提出了一种分层双环轨迹复原控制方法，在线辨识瞬时剧烈扰动信号然后进行状态重匹配，通过前馈、反馈和自适应技术削弱系统建模不确定性的影响，提高轨迹跟踪性能。
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公开(公告)号：CN113379849B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202110648787.2
申请日：2021-06-10
Applicant: 南开大学
Abstract: 本公开提供了基于深度相机的机器人自主识别智能抓取方法，包括：获取目标工件的彩色图像和深度图像；将彩色图像和深度图像输入路径获取模型，获取目标工件的机器人抓取路径；根据机器人抓取路径对目标工件进行智能抓取；所述路径获取模型的建立包括，利用非线性迭代优化算法获取位姿变换矩阵的精确值，基于精确值对相机坐标系下的工件位姿进行位姿变换获得机器人坐标系下的工件位姿；根据机器人坐标系下的工件位姿进行路径规划；无需借助其他传感器可独立完成工件检测和定位，降低了成本，与双目相机相比，节省了计算资源，可保证系统的实时性；同时采用基于联合优化的手眼标定算法，进一步提高了标定精度，进而提高了对工件的定位精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114782540A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210707774.2
申请日：2022-06-22
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑机械臂运动约束的三维重建中相机位姿估计方法，包括：搭建机器人手眼视觉系统，同步获取RGBD相机的深度图像和彩色图像以及对应帧的机械臂位姿数据；对深度图像进行预处理，并将深度图像对齐到彩色图像；分别利用当前帧和上一帧的彩色图像、深度图像以及对应帧的机械臂位姿数据构建相应的光度误差函数、几何误差函数和三维坐标误差函数；对三种误差函数进行加权联合生成最终误差函数；对最终误差函数进行非线性迭代优化，求解相机的相对位姿。本发明在三维重建过程中，利用RGBD相机所输出的深度图像和彩色图像以及对应帧的机械臂位姿数据构建相应误差函数，通过联合优化三种误差函数提高了相机位姿估计的准确度。
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公开(公告)号：CN113379849A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110648787.2
申请日：2021-06-10
Applicant: 南开大学
Abstract: 本公开提供了基于深度相机的机器人自主识别智能抓取方法，包括：获取目标工件的彩色图像和深度图像；将彩色图像和深度图像输入路径获取模型，获取目标工件的机器人抓取路径；根据机器人抓取路径对目标工件进行智能抓取；所述路径获取模型的建立包括，利用非线性迭代优化算法获取位姿变换矩阵的精确值，基于精确值对相机坐标系下的工件位姿进行位姿变换获得机器人坐标系下的工件位姿；根据机器人坐标系下的工件位姿进行路径规划；无需借助其他传感器可独立完成工件检测和定位，降低了成本，与双目相机相比，节省了计算资源，可保证系统的实时性；同时采用基于联合优化的手眼标定算法，进一步提高了标定精度，进而提高了对工件的定位精度。
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公开(公告)号：CN117950317B
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202410003294.7
申请日：2024-01-02
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及机器人轨迹复原控制领域，具体涉及一种基于在线规划调节的机器人轨迹复原控制方法，包括：检测机器人瞬时剧烈扰动状态；根据所述瞬时剧烈扰动状态对机器人轨迹复原进行双环处理得到机器人轨迹复原初始处理结果；根据所述瞬时剧烈扰动状态基于机器人驱动约束进行轨迹复原得到机器人状态重匹配外环参考轨迹；利用所述机器人状态重匹配外环参考轨迹进行跟踪控制得到机器人状态规划内环约束轨迹；利用所述机器人轨迹复原初始处理结果得到机器人轨迹复原控制结果，创新性地提出了一种分层双环轨迹复原控制方法，在线辨识瞬时剧烈扰动信号然后进行状态重匹配，通过前馈、反馈和自适应技术削弱系统建模不确定性的影响，提高轨迹跟踪性能。
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公开(公告)号：CN117182891A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202310723230.X
申请日：2023-06-16
Applicant: 南开大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本申请提供一种机械臂主动建图方法及装置，属于图像处理领域。该方法包括：机械臂手眼标定后更新环境地图并进行边界体素检测，生成边界体素地图；将边界体素地图以最小分辨率融合到预设环境八叉树地图的根节点，生成三维融合地图；基于三维边界地图确定探索域，生成观测球；在观测球面上设置采样点，根据采样点位置与视觉传感器的光轴向量的旋转关系，获得机械臂末端视觉传感器观测位姿集；结合手眼标定与机械臂运动学模型求解，获得对应机械臂观测构型集；计算机械臂当前位姿到视点的观测位姿的无干涉路径，用于移动获取地图。本申请通过边界体素地图和环境八叉树地图结合，避免了路径规划中建模与规划单独解耦进行，可以有效避免潜在碰撞风险。
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公开(公告)号：CN113021344A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110296747.6
申请日：2021-03-19
Applicant: 南开大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开一种主从异构型遥操作机器人工作空间映射方法，针对主从异构型遥操作主端小范围操作空间难以覆盖从端大范围工作空间以及准确位置定位问题，设计一种主端位置‑从端速度映射以及主端位置‑从端位置映射切换的方法。通过主端位置‑从端速度映射解决工作空间覆盖的问题，通过主端位置‑从端位置映射实现从端精细位置定位，同时克服主端位置‑从端速度映射中无法快速换向运动的缺陷。采用手柄第七自由度的力反馈模拟开关按钮作为两种模式切换的信号。本发明方法实施方便，通用性较强，具有较灵活的操作手感，能够同时满足大范围工作空间覆盖以及局部精细位置定位。
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