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[发明专利]一种用于3C装配的多模态机械手-CN202210161752.0在审
发明人： 孙富春;杨超 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-02-22 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： B25J9/08 文献下载
摘要：本公开提供了一种用于3C装配的多模态机械手，包括机械手指、视觉模块、触觉模块、吸盘手、伸缩杆、充吸系统和机械臂法兰盘；机械手指具有3个自由度，且触觉模块结构构成了机械手指的指尖，触觉模块可获取机械手指操作时所需的3C部件的属性、姿态信息；视觉模块用以获取机械手操作过程中机械手与3C部件的姿态、位置等信息；吸盘手、伸缩杆及充吸系统构成了机械手的另一只软体手指，用于高度贴合吸取3C部件。本机械手融合了视、触觉，为3C装配过程更稳定的提供3C部件的位置、姿态信息；实现了“上吸下托”装配，稳定性高；两个手指均为柔性，能够很好的保护装配部件；对于3C装配任务转型具有高适应性，转型方便且成本低。
一种用于装配多模态机械手

[实用新型]一种便携自助式口咽拭子采样机器人-CN202122372083.5有效
发明人： 孙富春;刘华平 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B25J9/02 文献下载
摘要：本公开提供的一种便携自助式口咽拭子采样机器人，该机器人包括：采集模块、消杀模块、电控模块，采集模块包括：第一直流伺服电机与Y轴丝杠连接，第二直流伺服电机与第三直流伺服电机分别与Z轴和X轴丝杠连接；Y轴丝杠与前端采集机构连接；所述消杀模块包括：液泵和气泵通过管路将消毒液储存盒与雾化喷头连接，将液体和气体输送到雾化喷头中，雾化喷头将消毒液与空气混合，通过小型液泵的压力将混合物进行雾化喷射。通过该机器人的辅助采样，有效减轻医护人员工作量，减少医护工作者与被检测者接触，降低交叉感染风险。机器人具有自主消杀功能，提供采集生物安全性保障，可实现连续可靠采样，采样全流程有效、安全。
一种便携自助式口咽拭子采样机器人

[发明专利]用于自主装配机器人的知识学习与推理执行系统-CN202110133643.3有效
发明人：楚中毅;康增信;孙富春;闵海波;刘沛;高正阳 -专利权人：北京航空航天大学;清华大学;北京爱宾果科技有限公司
申请日： 2021-02-01 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于自主装配机器人的知识学习与推理执行系统，包括：学习模块、第一视觉相机、任务推理模块、任务规划模块、协调控制模块和机器人基元动作库；学习模块、任务推理模块、任务规划模块和协调控制模块依次连接，第一视觉相机与所述任务推理模块和任务规划模块连接；机器人基元动作库与所述任务规划模块连接，本发明能够实现机器人自主任务推理和操作。
用于自主装配机器人知识学习推理执行系统

[发明专利]一种对时间序列进行建模并识别的方法-CN201610671152.3有效
发明人： 孙富春;黄文炳;曹乐乐;杨豪琳 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-08-15 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明涉及一种对时间序列进行建模并识别的方法，属于机器学习领域。该方法包括将传感器采集的数据按采集时间先后顺序排列而成的动态数据构成L条时间序列，随机选择L条时间序列中的60％‑80％的N条时间序列作为训练集，剩下的时间序列作为测试集；对训练集中的每一条时间序列采用线性动态系统模型进行建模，并训练集每一条时间序列的特征表示；随机从训练集中抽取J条时间序列作为字典组成字典集，从得到的训练集每一条训练时间序列的特征表示，学习出字典集的每一条时间序列的最优特征表示，同时计算每一条训练时间序列在字典集下的编码系数；用训练集的编码系数训练支持向量机模型，实现对时间序列的识别。本方法大幅降低了数据表示的复杂度，同时显著提高识别精度。
一种时间序列进行建模识别方法

[发明专利]基于参数表达知识库的机器人技能操作方法、终端及介质-CN202111513959.1在审
发明人：黄海明;钟达明;缪圣义;孙富春;邱志鹏;文振焜 -专利权人：深圳大学
申请日： 2021-12-10 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G06F16/332 文献下载
摘要：本发明公开了基于参数表达知识库的机器人技能操作方法、终端及介质，其中，方法包括：获取机器人的第一知识库，并根据所述第一知识库确定目标实体及其关联的实体信息；获取所述机器人的第二知识库，并根据所述第二知识库和所述实体信息，确定所述目标实体在当前场景下与其他实体之间的关系；获取所述机器人的第三知识库，并根据所述第三知识库和所述关系查找对应的技能及动作基元；根据查找到的技能及动作基元，控制对应的执行机构及元件，以执行当前场景下的目标任务。本发明通过构造机器人知识库，使得机器人在实际使用的过程中能够从知识库中有效地存取和搜索需要的技能操作知识，从而提高机器人在陌生场景中获取技能及执行任务的效率。
基于参数表达知识库机器人技能操作方法终端介质

[发明专利]基于知识库的机器人仿真平台控制方法、终端及介质-CN202111529268.0在审
发明人：黄海明;缪圣义;邱志鹏;文振焜;钟达明;孙富春 -专利权人：深圳大学
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于知识库的机器人仿真平台控制方法、终端及介质，其中，方法包括：获取机器人的知识库，并根据知识库确定机器人在当前场景中的目标任务；对目标任务进行解析，得到目标任务的操作序列，并将操作序列展示在仿真平台界面中；获取目标对象在仿真平台界面中输入的操作指令，并根据操作指令更新操作序列；根据更新后的操作序列获取对应的知识库数据，并根据知识库数据控制机器人执行对应的技能及动作基元。本发明基于知识库的机器人仿真平台控制方法，并通过仿真平台验证机器人的操作序列，可以不断地训练提升机器人完成任务目标的执行效率和安全性，并且，可以减少实际场景中的训练次数，从而提升机器人在陌生场景下的经济效益。
基于知识库机器人仿真平台控制方法终端介质

[发明专利]一种从视频中分离音源的方法-CN201911124411.0有效
发明人：刘华平;刘馨竹;刘晓宇;郭迪;孙富春 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-11-18 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G10L25/57 文献下载
摘要：本发明提出一种从视频中分离音源的方法。该方法由训练阶段和测试阶段两个阶段构成。该方法在训练阶段构建一个由视觉目标检测网络、声音特征提取网络和声音分离网络组成的音源分离模型，从训练数据中选取两个不同类别的视频将其音频混合，训练音源分离模型使之能够从混合音频中精确的分离出两个视频对应的原音频。在测试阶段，获取测试视频后将其输入训练完毕的音源分离模型，模型检测视频中的所有视觉目标，并从原始音频中分离出各个视觉目标对应的声音。本发明可以从目标物体级别上对音源进行分离，能够检测出视频中出现的所有目标物体并将其与分离出的对应声音进行自动匹配，建立了各视觉目标物体和分离后的声音之间的联系，应用前景广阔。
一种视频分离音源方法

[发明专利]一种基于复杂滚动接触曲面的刚柔耦合关节-CN202110115672.7有效
发明人：郭娜;刘磊;孙富春 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-01-28 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于复杂滚动接触曲面的刚柔耦合关节，包括两个具有相同构型的滚动接触关节主体、分别固定于各滚动接触关节主体外侧的连接体以及通过连接体固定于滚动接触关节主体外侧的两根柔性杆；各滚动接触关节主体均分别包括由相应连接体固接的四个凸耳，四个凸耳形成两组并分列于滚动接触关节主体的两端，其中一个滚动接触关节主体一端的两个凸耳与另一个滚动接触关节主体一端的两个凸耳之间分别形成滚动接触面，各滚动接触面为过相应柔性杆中心点且与柔性杆中心点处斜率垂直的切线所组成的包络线。在滚动接触的过程中，本发明关节具有中心轴线长度保持不变的优良特性，解决了连续体机器人中刚性结构支撑和柔性力交互之间的耦合问题。
一种基于复杂滚动接触曲面耦合关节

[发明专利]机器人自主超声扫查技能策略生成方法、装置及存储介质-CN202111298599.8在审
发明人： 孙富春;刘乃军;宋亦旭 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-11-04 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G16H30/20 文献下载
摘要：本公开实施例提供的机器人自主超声扫查技能策略生成方法、装置及存储介质，包括：采集机器人超声扫查过程中的多模态数据，输入到多模态特征融合网络进行学习以获取多模态数据的融合特征；构建机器人超声扫查技能的虚拟训练环境，采用自主域随机化方法对虚拟训练环境的纹理渲染以及与超声扫查操作相关的动力学参数进行随机化处理，得到多样化的机器人超声扫查训练环境；构建自主超声扫查技能策略模型，结合模仿学习与强化学习方法并利用融合特征对自主超声扫查技能策略模型进行训练，用于生成自主超声扫查技能策略。本公开可在无人干预的条件下实现准确、高效的超声扫查任务。
机器人自主超声技能策略生成方法装置存储介质

[发明专利]机器人多任务诊查技能策略生成方法、装置及存储介质-CN202111299232.8在审
发明人： 孙富春;刘乃军;宋亦旭 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-11-04 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G16H40/20 文献下载
摘要：本公开提供的机器人多任务诊查技能策略生成方法、装置及存储介质，包括：采用最大化熵形式的强化学习方法对构建的诊查技能策略神经网络进行预训练以获取最大熵诊查技能策略神经网络；利用分而治之方法将同种诊查任务分成多种不同类别的子任务，针对各子任务分别复制最大熵诊查技能策略神经网络并分别采用强化学习方法进行训练，以获得同种任务不同类别的子任务诊查技能策略；利用策略蒸馏方法对同种任务不同类别的子任务诊查技能策略进行蒸馏得到单任务诊查技能策略；利用多任务技能策略蒸馏方法对多种不同种类的单任务诊查技能策略进行蒸馏得到多任务诊查技能策略。本公开可以实现利用一个技能策略完成多任务诊查的目标。
机器人任务诊查技能策略生成方法装置存储介质

[发明专利]层次化机器人技能表达方法、终端及计算机可读存储介质-CN202111407959.3在审
发明人： 孙富春;钟达明;缪圣义;黄海明;文振焜;邱志鹏;陈小军 -专利权人：深圳大学
申请日： 2021-11-24 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种层次化机器人技能表达方法、终端及计算机可读存储介质，其中，方法包括：获取目标与场景层信息，并确定机器人在技能操作过程中的目标和场景；将目标与场景层信息划分为若干个序列化的任务层信息，并确定对应的需要执行的任务；将各任务层信息分解为若干个序列化的规划层信息，并确定对应的序列化技能；将各技能分解为若干个动作基元和/或动作组合，并根据分解的动作基元和/或动作组合执行对应的操作。本发明根据机器人需完成的目标场景，将机器人操作技能进行知识化表达，可应用于机器人复杂技能应用场景，把复杂任务分解为便于执行的序列化动作基元，增强机器人对复杂场景的适应性，提高机器人完成任务目标的执行效率。
层次机器人技能表达方法终端计算机可读存储介质

[发明专利]一种便携自助式口咽拭子采样机器人-CN202111148846.6在审
发明人： 孙富春;刘华平 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： A61B10/00 文献下载
摘要：本公开实施例提供的一种便携自助式口咽拭子采样机器人，所述采样机器人包括：采样模块、消杀模块、电控模块，所述采样模块采集使用者的图像，识别需要采集的部位，在电控模块的控制下对使用者进行口咽拭子样本采集；所述消杀模块在每次样本采集后，在电控模块的控制下对采集后污染的区域进行消杀。本公开引入机器人技术进入口咽拭子采样流程，视触融合精准完成口咽部位样本采集，被采集者能根据简单的几步指导，完成“自助式”全流程口咽拭子采样，极大地提升了口咽拭子采样的效率，降低交叉感染风险，建立人机共融智能操作的新型咽拭子采样。
一种便携自助式口咽拭子采样机器人

[发明专利]一种适用于软体致动器的多通道混合阀及其气压控制方法-CN202111083337.X在审
发明人：黄海明;孙富春;李晓萌;谢泽彬;许语纾;黄志权 -专利权人：深圳大学
申请日： 2021-09-16 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： F16K11/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于软体致动器的多通道混合阀及其气压控制方法，包括控制器、正压比例阀、负压比例阀和电磁阀，所述控制器的信号输出端分别与正压比例阀、负压比例阀和电磁阀的信号输入端连接，用于控制电磁阀分别与正压比例阀和负压比例阀的通断，所述电磁阀用于输出正负气压给气压受控物，所述正压比例阀的输入端与正向高压气源的输出端连接，用于输出正向气压供给正压比例阀，所述负压比例阀的输入端与负向高压气源连接，用于输出负向气压供给负压比例阀。本发明正负压可控的混合阀可适用于气压控制系统中，方法中采用正/负压比例阀与电磁阀进行混合连接与控制，具有正负气压模式切换方便、气压调节响应速度快和气压控制精度高的技术效果。
一种适用于软体致动器通道混合及其气压控制方法

[发明专利]欠驱动夹持器、机器人及夹取物体的方法-CN202010439610.7在审
发明人： 孙富春;方斌;旷静;涂修佳;齐春鹏 -专利权人：清瑞博源智能科技河北有限责任公司
申请日： 2020-05-22 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种欠驱动夹持器，包括机架，还包括夹指驱动组件，夹指驱动组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和夹指杆，第一连杆、第二连杆、第三连杆和夹指杆组成平行四杆结构，还包括弹性组件和驱动组件，所述弹性组件约束在所述机架和所述第二连杆之间；所述驱动组件用于在所述欠驱动夹持器执行夹取任务时，驱动所述第三连杆运动。还涉及一种机器人和一种夹取物体的方法。能够自适应平夹和包覆夹取。
驱动夹持机器人物体方法

[发明专利]机器人指尖装置和具有它的机器人手指-CN202110798970.0在审
发明人：方斌;孙富春;夏子炜;宋亦旭 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-07-15 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本公开提出的一种机器人指尖装置和具有它的机器人手指。所述机器人指尖装置包括：磁性软体，所述磁性软体具有密闭容纳腔，所述密闭容纳腔内填充有刚度调节介质，所述刚度调节介质用于通过所述密封容纳腔的容积变化改变所述磁性软体的刚度；变压组件，所述变压组件与所述密闭容纳腔连通，用于改变所述密闭容纳腔内的气压，以使所述磁性软体变形而改变所述密封容纳腔的容积；以及磁传感器，安装于所述磁性软体外表面，用于采集所述磁性软体的磁场信息。所述机器人手指包括指体和设在所述指体的末端的所述机器人指尖装置。本公开具有磁触觉感知，吸附抓取以及变刚度的特性，其成本低，吸附效果好，感知能力好，可控性良好。
机器人指尖装置具有手指