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[发明专利]面向无感附着任务的胶膜复合式静电吸附装置-CN202310995919.8在审
发明人： 廖文和;田威;陈子超;段晋军;缪云飞;张家铭;李炳锐;叶佳轩 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-08-09 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B32B25/20 文献下载
摘要：本发明公开了面向无感附着任务的胶膜复合式静电吸附装置，包括静电吸附层、胶粘层、绝缘硅橡胶和硬质背板，胶粘层环绕设置于静电吸附层外侧，胶粘层和静电吸附层都固定粘接于硬质背板上；静电吸附层包括绝缘层、柔性电极、基底层、绝缘填充胶，绝缘层和基底层之间设有多组柔性电极，柔性电极的电极空隙填充绝缘填充胶，实现对绝缘层、柔性电极和基底层粘接；胶粘层为单面压敏胶；绝缘硅橡胶一面粘接硬质背板，另一面粘接静电吸附层和胶粘层。本发明利用静电吸附技术通电后吸附、断电后脱附和胶粘吸附技术结构简单的特点，扬长避短融合了两种吸附技术的优点，实现了粘接时可靠，任务完成后可脱附，提高了装置可靠性和实用性。
面向附着任务胶膜复合静电吸附装置

[发明专利]一种基于PSO-SVM-RFE的机器人铣边颤振多元特征融合方法-CN202210325519.1在审
发明人：郑侃;孟丹;廖文和;王涛;张磊 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-03-30 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于PSO‑SVM‑RFE的机器人铣边颤振多元特征融合方法。首先，对加速度信号进行预处理，通过消除齿频及其倍频凸显颤振初期频率；其次，将预处理后的加速度信号进行时域、频域以及时频域变换，得到由波形因子、重心频率及能量熵组成的特征向量集；然后，基于支持向量机递归特征消除法(SVM‑RFE)，研究不同特征量对铣边颤振的敏感程度，构建多元特征分类模型；接着，运用粒子群算法(PSO)将排序前3的敏感特征融合为新的颤振特征，由颤振阈值将铣边过程分为稳定状态、颤振初期及剧烈颤振三个阶段；最后，编写以上算法程序计算融合特征，并通过机器人铣边实验数据验证识别结果。本发明可有效解决机器人铣边颤振信号特征量选择问题，提高颤振识别精度。
一种基于 pso svm rfe 机器人铣边颤振多元特征融合方法

[发明专利]一种机器人铣削轨迹精度补偿方法-CN202210231140.4有效
发明人：田威;张楚凡;李波;廖文和;张苇 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供一种机器人铣削轨迹精度补偿方法，包括：基于深度前馈神经网络模型训练铣削力预测模型；确定机器人铣削加工范围，在所述范围内规划出预设数量的采样点并采集所述采样点的理论位姿数据；采集机器人在采样点的实际铣削力和实际位置坐标数据，对比实际位置坐标数据和所述理论位置坐标数据，获取实际定位误差数据；基于深度前馈神经网络模型训练铣削定位误差预测模型；基于铣削力预测模型和铣削定位误差预测模型修正目标点的坐标。本发明综合考虑了外力和理论位姿对机器人轨迹精度的影响，同时在训练模型的过程中，采用海洋捕食者算法和网格搜索法确定隐藏层节点个数，显著提高了机器人在铣削加工时的轨迹精度。
一种机器人铣削轨迹精度补偿方法

[发明专利]一种可变刚度的工业机器人被动柔顺装置及协作装配方法-CN202210140652.X有效
发明人：李波;沈烨;田威;廖文和;赵威;张苇;王小刚;王品章;刘明轩 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-02-16 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可变刚度的工业机器人被动柔顺装置及协作装配方法，被动柔顺装置主要包括MRE被动柔顺装置、励磁线圈、吸盘、承重连接装置等，其中磁流变弹性体作为变刚度元件用于实现被动柔顺装置的变刚度特性。MRE被动柔顺装置可通过承载连接装置与机器人末端固连，依据机器人末端所需夹取装配工件的重量体积等特征，涵盖轻载至重载、平面至曲面工件，并可相应地增加/减少所述被动柔顺装置数量或移动装置位置以达到理想效果，具有适用范围广，可拆卸重组，灵活性强等优点。最终利用装置变刚度被动柔顺特性，在机器人混合主被动柔顺高精度装配过程中，一种被动协作装配方案能配合主动柔顺控制进行各阶段作业。
一种可变刚度工业机器人被动柔顺装置协作装配方法

[发明专利]一种基于光纤光栅应变数据的定位点紧固力计算方法-CN202310788207.9在审
发明人：田威;李成渝;胡俊山;金洁;康瑞浩;张嘉伟;廖文和 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光纤光栅应变数据的定位点紧固力计算方法，包括：在定位悬臂表面对称布设多个具有单光栅测点的光纤光栅传感器；利用力学原理建立定位臂上各光栅应变测量值到工件定位点三维力映射关系的线性方程组；通过实验标定出线性方程组中的待定系数；在工装服役过程中，根据传感器当前测量的应变数据，结合所述线性方程组和标定的系数，即可计算出工件定位点紧固力的三维力大小。本发明利用光纤光栅传感器体积质量微小的特点，根据应变数据间接计算出定位点三维力大小，可为监控装配件的内应力，优化调整定位点位置、提高装配质量奠定基础，同时避免了力传感器较大的体积质量带来的附加载荷和空间干涉问题，使检测结果更为精确。
一种基于光纤光栅应变数据定位紧固计算方法

[发明专利]一种基于模板匹配的2D激光孔位检测方法-CN202010143880.3有效
发明人：田威;庄志炜;石瀚斌;廖文和;张霖;李波;胡俊山 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-03-04 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06V10/75 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模板匹配的2D激光孔位检测方法，属于精密测量技术领域，能够解决高反光金属、强吸光复合材料等不理想扫描表面的孔位识别定位难的问题。包括：将2D激光轮廓仪与伺服电机相结合，测得工件孔区域表面的三维点云；利用改进型中值滤波算法去除孔边缘离群点，并将点云z坐标值二值化处理；根据点云密度自适应构造出待测孔的模板，执行模板匹配并利用ROI感兴趣区域进行孔特征判别，最终检测出孔的位置，并利用孔邻域点云拟合出平面计算出孔的法向。本发明可有效检测出不理想扫描表面的孔，鲁棒性强，且测量精度满足要求。
一种基于模板匹配激光检测方法

[发明专利]一种基于平面靶标组合的大视场相机标定方法-CN201911389366.1有效
发明人：崔海华;田威;张小迪;廖文和;张益华 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-12-30 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种基于平面靶标组合的大视场相机标定方法，涉及视觉测量技术领域，能够解决视场标定过程中，大型靶标使用不便、可操作性低的问题。本发明包括：在改变视场中放置的各个靶标的位置和角度后，获取标定图像；利用各个靶标平面相对于相机成像平面的单应性变换矩阵，对各个靶标平面相对于基准靶标平面进行单应性变换，得到各个靶标的虚拟特征点坐标，其中，基准靶标所在平面为所述基准靶标平面，每一个靶标对应一个靶标平面；利用所述虚拟特征点坐标构造虚拟靶标，并在修正各个靶标上的特征点的重投影误差后，获取相机标定参数。本发明适用于视场标定过程。
一种基于平面靶标组合视场相机标定方法

[发明专利]基于符号距离场的三维模型体素化及有限元网格生成方法-CN202310723471.4在审
发明人：张长东;李旭东;周铉华;申鑫泽;廖文和;刘婷婷;李大伟;梁焯恒;江为民;艾聪 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供基于符号距离场的三维模型体素化及有限元网格生成方法，属于计算机图形处理技术和计算力学技术领域，包括以下步骤：S1、导入三维模型STL格式文件，统计三维模型的三角面片信息和三角面片的顶点坐标，并分别确认顶点坐标在x，y，z三个方向的最大值和最小值，确立三维模型的最小AABB包围盒；S2、调整包围盒尺寸并对其进行体素化划分和编号S3、计算所有体素单元中心到三维模型表面的隐式距离dist，将所有dist≤0的体素单元构建为体素模型；S4、对体素模型中的体素单元和其节点进行重新编号，建立C3D8类型的有限元网格；本发明提高了体素化处理的稳定性、适应性和可操控性，还提高了六面体有限元网格划分效率，降低了六面体有限元网格划分难度。
基于符号距离三维模型体素化有限元网格生成方法

[发明专利]一种工业机器人动态精度设计方法和系统-CN202210281353.8有效
发明人：李波;张苇;田威;廖文和;李宇飞;沈烨;赵威 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-03-18 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业机器人动态精度设计方法和系统，包括：建立考虑机器人关节摩擦、关节间隙、末端加工力的理论动力学模型；形成基于蒙特卡洛法的不确定机器人动力学仿真系统；提出一种机器人动态精度评估指标，利用相关性分析得出影响机器人动态精度的主要不确定因素，忽略次要不确定因素；结合机器人加工的零件精度要求，建立机器人主要不确定因素的约束模型，构建融合动态精度评估指标与成本的多目标函数；计算得到优化后影响机器人动态精度的主要因素参考范围，从而指导动态精度设计。本发明方法解决了机器人在设计制造阶段依赖经验法则、无法考虑实际加工时多不确定因素影响的问题，相比较于经验法则更具有指导意义。
一种工业机器人动态精度设计方法系统

[发明专利]一种基于深度强化学习TD3算法的机械臂运动控制方法-CN202111211310.4有效
发明人： 廖文和;徐畅;杨海波 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开一种基于深度强化学习的机械臂运动控制方法。包括如下步骤：(1)：建立机械臂的三维仿真环境；包括初始化机械臂环境，重置机械臂环境，设定机械臂更新步骤，设定奖励函数，渲染机械臂环境，对实验进行随机种子的设置和关闭机械臂环境；(2)：在采用添加目标动作噪声衰减的深度强化学习算法TD3来对机械臂运动控制进行训练，TD3使用两个独立的评论家网络，使用值函数剪裁以及延迟策略更新，训练得到控制策略模型；(3)：评估模型的效果。本发明通过加入动作探索噪声和目标网络噪声，平滑动作，有效缩短训练时间，收敛速度大幅度的增强；通过双评论家网络降低过高的估计值，降低误差积累，降低收敛失败的几率。
一种基于深度强化学习 td3 算法机械运动控制方法

[发明专利]基于最小化工序分解次数的增减材制造刀具干涉检测方法-CN202210765851.X有效
发明人：张长东;王文海;李大伟;刘婷婷;廖文和;邢飞;唱丽丽;锁红波;史建军 -专利权人：南京理工大学;南京中科煜宸激光技术有限公司
申请日： 2022-07-01 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B23Q17/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于最小化工序分解次数的增减材制造刀具干涉检测方法，按照刀具的干涉类型、打印头与铣刀的不同特性、刀具自干涉的不同，将刀具干涉检测分为四个步骤按照“模型检验—碰撞干涉—铣刀自干涉—打印头自干涉”顺序检测，最后得到“操作标志、非碰撞干涉分解、更新后的当前模型、干涉信息”等数据信息用于指导工序分解。本发明提出了检测顺序为“模型检验—碰撞干涉—铣刀自干涉—打印头自干涉”的、检测内容有十三项的、检测目的为最小化工序分解次数的增减材制造刀具干涉检测方法，该方法是由最小化工序分解次数所驱动的，该方法增加了刀具干涉检测的次数，但是可以指导工序分解使工序分解次数最小化，进而促进工序规划。
基于最小化工序分解次数增减制造刀具干涉检测方法

[发明专利]一种基于插补法的异构融合点阵设计方法-CN202310673540.5在审
发明人：张长东;梁焯恒;廖文和;刘婷婷;宋康辉;李旭东;周铉华;艾聪 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种基于插补法的异构融合点阵设计方法，属于结构轻量化设计与结构优化技术领域，包括以下步骤：S1、构建两类以上的TPMS点阵结构，并为每类点阵单元设置独立编号；S2、计算点阵单元的单元空间坐标矩阵；S3、依据隐式判别式计算融合界面两侧的点阵结构单元的编号，获得单元类型分布矩阵；S4、基于Voronoi函数构造界面插补型异构融合点阵；S5、依据每个点阵单元的邻接关系得到单元相交关系矩阵；S6、根据步骤S5得到的单元相交关系矩阵，采用密度因子d对异构融合点阵的融合界面作局部增强；本发明能保证任意复杂曲面融合的过渡区域连接单元的拓扑完整性，并对薄弱的融合界面作局部增强，获得高刚度高强度的异构融合点阵。
一种基于插补法融合点阵设计方法

[发明专利]一种AGV型移动机器人加工地面环境自适应减振系统-CN202210526750.7有效
发明人：李波;刘鹏;田威;赵威;廖文和 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：一种AGV型移动机器人加工地面环境自适应减振系统，包括固定座，固定座顶面固定安装有AGV型移动工业机器人，固定座底面均匀分布有多个车轮；固定座底面还固定安装有加速度振动测量传感器、DSP控制器和减振支撑装置；加速度振动测量传感器通过导线与DSP控制器电性连接，DSP控制器通过导线与减振支撑装置电性连接。本申请通过以上技术方案，可以在实现升降支撑功能的同时达到减振的效果；此外还可以根据不同地面环境情况改变机器人系统刚度，从而改变系统固有频率，实现不同地面状况下的自适应减振。
一种 agv 移动机器人加工地面环境自适应系统

[发明专利]面向航天器大型舱体构件加工的多机器人协同规划方法-CN202310555238.X在审
发明人：李波;林佳美;田威;廖文和;刘少睿 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了面向航天器大型舱体构件加工的多机器人协同规划方法，包括：针对航天器大型舱体构件多机器人协同加工过程，首先规划舱体旋转变位次数与每次旋转的角度，其次规划多机器人站位布局与换站策略，最后在舱体位置和机器人站位固定不变情况下规划多机器人加工任务时序。本发明可以快速系统地对大型舱体构件加工过程进行规划，合理选择舱体旋转变位和机器人站位方案，提高机器人协同作业刚度；合理规划加工时序使得多机器人加工任务过程更加紧凑，可缩短机器人空闲时间，提高多机器人协同加工效率。
面向航天器大型构件加工机器人协同规划方法

[发明专利]基于降阶模型的大规模三维桁架点阵建模方法、存储介质及设备-CN202310466018.X在审
发明人：刘婷婷;宋康辉;杨鼎隆;张长东;廖文和;李大伟;申鑫泽;李旭东;周铉华;艾聪 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于降阶模型的大规模三维桁架点阵建模方法、存储介质及设备，该建模方法包括：确定桁架式点阵结构的点阵构型、点阵单胞中心点坐标及单胞尺寸；根据点阵构型利用骨架线提取方法将桁架式点阵中各桁架单元降阶简化成中心轴骨架线，根据单胞中心点坐标和单胞尺寸通过坐标提取方法确定单胞中各心中轴骨架线端节点坐标；根据单胞中各心中轴骨架线端节点坐标，判断端节点的连接关系，将带有连接关系的两个端节点作为梁单元的两端点，建立基于梁单元的降阶简化单胞节点矩阵；确定X、Y、Z方向阵列数，对降阶简化单胞节点矩阵进行线性赋值，获取大规模三维桁架点阵模型。本发明的方法建立的模型数据量更小，建模及存储时间大大降低。
基于模型大规模三维桁架点阵建模方法存储介质设备

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