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[发明专利]一种用于目标同步的机器人动态轨迹规划方法-CN202111318376.3有效
发明人：赵臻晖;夏正仙;冯日月;潘婷婷;涂孔;王继虎 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2021-11-09 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于目标同步的机器人动态轨迹规划方法，涉及机器人控制方法领域。使机器人能够从静止状态平稳启动追踪运动中的目标物体，并最终与其保持同步。步骤1、参数定义及轨迹参数给定；步骤2、划分阶段；步骤3、进行加速同步阶段的动态规划；步骤4、进行减速同步阶段的动态规划；步骤5、完成追踪进入同步阶段；整个规划过程运算量小，能够满足实时插补计算的要求，且无需预测目标物体的位置，能够保证一定的同步精度。在追踪过程中具备安全校验，可以保证实际运行过程中设备的安全性。当机器人末端与目标物体实现同步后，可进一步根据实际应用中的工艺需求执行复杂的轨迹运动。
一种用于目标同步机器人动态轨迹规划方法

[发明专利]一种工业机器人圆弧过辅助点轨迹规划方法-CN202211527971.2在审
发明人：王利娟;张冶;夏正仙;潘婷婷;冯日月;涂孔;赵臻晖 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G05B19/4103 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业机器人圆弧过辅助点轨迹规划方法，涉及工业机器人轨迹规划领域。解决了机器人圆弧运动轨迹经过辅助点姿态的不够平滑的问题，本发明中使用四元数描述方法规划圆弧运动轨迹的姿态，并设计四元数多项式对姿态进行轨迹规划，最终有效解决了机器人圆弧运动轨迹无法平滑通过辅助点姿态问题。按以下步骤进行：获取圆弧运动轨迹规划相关的运动参数；位置几何路径规划；姿态几何路径规划；圆弧速度插补。设计四元数多项式对姿态进行轨迹规划，避免了常规的欧拉角规划的大量三角函数运算和万向节死锁问题。保证了机器人末端轨迹的平滑运行。保证了圆弧运动轨迹位姿的同步性。
一种工业机器人圆弧辅助轨迹规划方法

[发明专利]一种机器人目标跟踪轨迹规划方法-CN201911347861.6有效
发明人：冯日月;潘婷婷;夏正仙;王继虎 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2019-12-24 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G05D1/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人目标跟踪轨迹规划方法，对视觉设备和机器人建立跟随用户坐标系与机器人基坐标系之间的描述关系，根据传送带实时反馈位置和反馈速度以及视觉设备拍摄的目标物体位置，通过坐标系转换关系，得到目标物体在机器人基坐标系中的位置，再建立机器人末端TCP点及目标物体之间的几何位置关系，对机器人相对于传送带上目标物体行进路线的平行方向及垂直方向的位移进行解耦，根据规划位移进行预测调整，同时进行实时速度的规划补偿，最终合成机器人的同步跟踪轨迹。本发明方法可以有效削弱机器人在传送带运行垂直方向上力的冲击，降低机器人在同步跟踪到位时的抖动，保证同步跟踪的到位精度，满足机器人对运动平滑性及到位准确度的要求。
一种机器人目标跟踪轨迹规划方法

[发明专利]一种工业机器人监控区域边界运动规划的方法-CN201910782998.8有效
发明人：洪晴;夏正仙;王杰高 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2019-08-23 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业机器人监控区域边界运动规划的方法，根据用户设置的监控区域和机器人的当前速度，计算出虚拟监控区域，当机器人运行进入虚拟监控区域时，进行减速控制，使得当机器人运动到监控区域边界时的速度在一个比较低的范围，避免高速下紧急制动带来力矩过大的危害；对机器人进行减速控制，是通过规划控制器的速度倍率来调节已前瞻规划好的轨迹速度，机器人运动轨迹不受影响；同时考虑到机器人的运动趋势，动态刷新虚拟监控区域，当机器人实时位置不在刷新后的虚拟监控区域时，表明机器人运动轨迹可能朝远离监控区域边界的方向变化，此时再以一定的规律逐步恢复降速前的速度，在保证安全制动的同时，避免过度降低机器人的作业效率。
一种工业机器人监控区域边界运动规划方法

[发明专利]一种工业机器人停止运动轨迹规划方法-CN201911381022.6有效
发明人：潘婷婷;夏正仙;冯日月;王继虎;王杰高 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2019-12-27 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业机器人停止运动轨迹规划方法，该方法直接对每个插补周期最终输出的关节位置进行停止规划，有效避免了轨迹插补层到关节位置输出层的延迟性，提高了停止响应的快速性和及时性。本发明方法，对离散的插补输出关节位置进行存储，同时附加时间信息，并运用三次样条模型将离散的关节位置信息转化为时间域上连续的信息，再采用时间缩放的方法进行停止规划，保证了停止过程中每个周期输出的数据仍然来源于轨迹插补输出的关节位置，进而保证了停止过程没有任何轨迹偏离。同时，采用精简的五次多项式来规划时间，模型简单，计算量小，且高阶的轨迹规划方法保证了整个停止过程运行连续平滑、无冲击性。
一种工业机器人停止运动轨迹规划方法

[发明专利]一种机器人空间位置点镜像方法-CN201910763128.6有效
发明人：冯日月;潘婷婷;夏正仙;王继虎;王杰高 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2019-08-19 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人空间位置点镜像方法，在机器人控制器中提供机器人空间位置点镜像变换模块，对于给定的机器人空间位置点坐标，根据镜像平面与基准平面的关系，通过镜像变换计算得到其关于镜像平面的镜像位置点坐标。同时，本发明方法的镜像变换模块提供镜像类型的参数接口，可以生成不同镜像类型对应的镜像目标点坐标。另外，本发明方法的镜像变换模块提供机器人位置点类型的参数接口，可以对不同类型的机器人空间位置点进行镜像。本发明方法计算简单、使用灵活便捷，可以大幅度降低现场操作人员的工作复杂度，保障现场加工工序的准确性，有利于机器人的标准化作业，提高机器人自动化产线的生产效率。
一种机器人空间位置点镜像方法

[发明专利]一种机器人平面螺旋线打磨轨迹的规划方法-CN201911391265.8有效
发明人：涂孔;夏正仙;王杰高 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2019-12-30 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人等距推进的平面螺旋线打磨轨迹的规划方法，该方法首先根据指定的螺旋参数确定螺旋线的轨迹，再将螺旋线轨迹离散化，离散化后用直线连接各个离散点得到螺旋线的近似总长，对离散后的路径进行速度规划，再由路径上的点由样条曲线拟合映射到螺旋角度，从而得到速度可控的螺旋线轨迹，实现可控速度的机器人螺旋线打磨运动。本发明方法为在线规划轨迹方式，可作为运动指令使用，操作简单，不需要额外增加设备获取打磨路径，成本较低；因直接对螺旋线路径进行速度规划，螺旋轨迹上的速度直观可控，实际使用时用户根据工况合理设置即可达到工艺需求。
一种机器人平面螺旋线打磨轨迹规划方法

[发明专利]一种机器人外部参考坐标系下的直线运动规划方法-CN202011137069.0有效
发明人：涂孔;夏正仙;王继虎 -专利权人：南京埃斯顿自动化股份有限公司;南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2020-10-22 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人外部参考坐标系下的直线运动规划方法，基于反转工件的思想以及利用虚拟的外部参考坐标系来规划位姿的方法，将空间中不直观的曲线运动分解为两个简单运动的叠加。分别规划这两个简单的运动，再由两个简单的运动合成为所要实现的目标曲线运动，从而实现工件相对于外部参考坐标系的直线运动。本发明规划方法实现简单，应用本发明方法可以实现外部参考坐标系下的直线运动，扩展机器人的应用领域。
一种机器人外部参考坐标系直线运动规划方法

[发明专利]一种基于混合空间的工业机器人过渡轨迹规划方法-CN202010978202.9有效
发明人：夏颖;夏正仙;冯日月;潘婷婷 -专利权人：南京埃斯顿自动化股份有限公司;南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于混合空间的工业机器人过渡轨迹规划方法，使用笛卡尔空间加关节空间的混合空间矢量描述方法来规划机器人的过渡轨迹，可实现奇异段运动路径与常规段运动路径之间的过渡轨迹规划。通过混合空间规划方法对机器人存在奇异区域的过渡轨迹进行规划，雅可比矩阵连接轨迹过渡点处的混合空间和笛卡尔空间的速度、加速度矢量，使得机器人末端轨迹平滑过渡，避免了常规的笛卡尔空间过渡轨迹规划方法会对机器人本体产生冲击的情况。
一种基于混合空间工业机器人过渡轨迹规划方法

[发明专利]一种提升工业机器人工具坐标系标定精度的方法-CN201811540756.X有效
发明人：潘婷婷;夏正仙;冯日月;王杰高 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2018-12-17 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种提升工业机器人工具坐标系标定精度的方法，属于工业机器人应用控制领域。该方法在常见的“四点法”工具坐标系标定的过程中，对于每个待标定点给予精度评价，当精度达到要求时方可进行下一个标定点的标定，并且在标定点均记录好后对最终的标定结果给予一个总体的精度评价。该方法方便用户示教出合理的标定点，消除用户在标定过程中带来的人为误差，以得到高精度的工具坐标系标定结果，进而消除由于工具坐标系标定不精准而带来的轨迹跟踪精度不高等运动问题。本发明提出的工具坐标系标定提升算法，无需添加任何标定装置，操作简单方便。
一种提升工业机器人工具坐标系标定精度方法

[发明专利]一种焊接机器人正弦摆焊的启停抖动削弱方法-CN201910762939.4有效
发明人：臧秀娟;潘婷婷;夏正仙;冯日月;王正谦 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2019-08-19 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种焊接机器人正弦摆焊的启停抖动削弱方法，包括以下步骤：根据焊缝轨迹和行进方向的规划求得焊接总时间；选取焊接机器人合理的启动时间和停止时间；确定焊接机器人正常过程中的正弦摆焊轨迹；焊接时间小于启动时间时，焊接机器人进行启动修正过程；焊接时间大于停止时间时，焊接机器人进行停止修正过程。焊接机器人启动修正过程和停止修正过程通过调节修正函数，调整焊接机器人正弦摆焊启停时刻的位移、速度、加速度，避免冲击抖动，减少对焊接机器人的机械损伤，大大提高焊接机器人的使用寿命。通过工程实践经验设定的固定的启停时间，计算方便，应用广泛，可以明显提高焊接机器人的启停抖动削弱效果。
一种焊接机器人正弦抖动削弱方法

[发明专利]一种焊接机器人的正弦摆焊方法-CN201811632085.X有效
发明人：臧秀娟;潘婷婷;夏正仙;冯日月;王正谦;王杰高 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2018-12-28 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种焊接机器人的正弦摆焊方法，包括1)、根据机器人TCP点确定当前工具坐标系的Tz方向，Tz方向与焊缝轨迹当前点的行进方向构成第一平面，第一平面的法向量与焊缝轨迹当前点的行进方向构成的平面作为摆动的基准平面；2)、由摆动的基准平面绕焊缝轨迹当前点的行进方向旋转角度θ1后形成的平面为摆动平面XwOwYw；3)、建立动态摆动平面；4)、确定正弦形状并计算摆动增量；5)、计算基坐标系下的增量；6)、根据基坐标系下的摆动增量及焊枪行进轨迹，最终得到实时变化的正弦焊接轨迹。基于焊缝轨迹的插补点确定摆动的基准平面，进而通过旋转角度确定摆动平面，通过确定合理的正弦形状和设置合理的摆幅和摆动频率，提高焊接机器人的焊接效果。
一种焊接机器人正弦方法

[发明专利]一种柔性关节机械臂的分数阶滑模控制方法-CN201711468258.4有效
发明人：汪允鹤;王继虎;夏正仙;敬淑义;王杰高 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2017-12-28 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种柔性关节机械臂系统的分数阶滑模控制方法，针对机械臂关节柔性的整数阶滑模动力学控制中存在的抖振和轨迹跟踪控制的问题，结合滑模变结构控制的优点，引入分数阶微积分理论，并利用分数阶微分算子的快速收敛性、信息记忆性和遗传性，从而提出一种新型的具有强鲁棒性、抗干扰性和削弱抖振效果更好的分数阶滑模变结构控制器，可使机械臂的关节柔性动力学控制系统具有更好的连续性、快速性、鲁棒性和良好的抗干扰性。最终，实现分数阶滑模变结构控制方法的设计。
一种柔性关节机械分数阶滑模控制方法

[发明专利]机器人关节空间点到点运动的轨迹规划方法-CN201710678376.1有效
发明人：冯日月;王继虎;夏正仙;潘婷婷;吴波;敬淑义 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2017-08-10 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人关节空间点到点运动的轨迹规划方法，根据机器人PTP运动时从起点到目标点的位移以及机器人控制系统中各轴预设的运动参数物理量的限制条件，进行关节空间的轨迹规划。以机器人各轴为向量构造n维空间,n≥2，根据机器人n个轴之间的矢量关系，对机器人各轴的运动参数物理量进行校验，使得机器人各轴的轨迹规划曲线都满足其预设的运动参数物理量的限制条件。本发明方法计算量小、实时性强、运动曲线柔和、控制时间最优、算法执行效果好，适用于工业机器人的现场应用。
机器人关节空间到点运动轨迹规划方法

[发明专利]一种机器人外部运动路径控制方法-CN201710770765.7有效
发明人：冯日月;王继虎;敬淑义;潘婷婷;丁亚东;夏正仙 -专利权人：南京埃斯顿机器人工程有限公司
申请日： 2017-08-31 - 公布日： 2020-02-14 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人外部运动路径控制方法，机器人控制器通过接收外部输入的运动路径的控制信号，经过控制器中的信号处理模块和运动学模块处理成执行器可接收的数据，实现机器人沿着用户自定义的复杂路径曲线的运动。本发明方法同时包括软件安全保护模块，对接收到的控制信号进行安全校验及数据校正，如果控制信号不能满足机器人的正常运行，则对控制信号进行数据校正，保障机器人的运行安全。本发明方法对机器人的复杂路径曲线进行控制，使得机器人控制器具有高精度、高可靠性、高效率的特点，同时满足客户操作简单，机器人控制器制造成本经济，有效适用于机器人的工程应用环境。
机器人控制信号机器人控制器复杂路径数据校正运动路径软件安全保护信号处理模块安全校验高可靠性工程应用客户操作模块处理制造成本控制器高效率运动学自定义外部安全

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