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[发明专利]一种基于三维立体视觉和点云深度学习的机器人上料系统-CN201911303040.2有效
发明人：傅建中;王郑拓;徐月同;俞炯炎;顾天翼;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2019-12-17 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06T7/70 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于三维立体视觉和点云深度学习的机器人上料系统，至少包括机械手、工件、设有工件上方的视觉传感器以及处理装置，其中，视觉传感器1实时采集视野内物体的三维点云数据，并传输该三维点云数据至处理装置，处理装置基于接收的三维点云数据计算获得的工件的位姿信息，并将该位姿信息传输至机械手，机械手根据接收的位姿信息抓取工件进行上料；本发明不同于传统的依靠识别图片像素点或点云特征描述子的位姿估计方法，输入信息为视觉传感器所采集的工件的三维点云信息，输出信息为估计的机械手抓取位姿信息，是一种全新的基于深度学习的端到端的机器人上料方法。
一种基于三维立体视觉深度学习机器人系统

[发明专利]多模型三维打印装置和方法-CN201811614282.9有效
发明人：傅建中;叶潇翔;褚建农;沈洪垚 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2018-12-27 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： B29C64/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种多模型三维打印装置和方法。升降块位于柔性工作平台上方，升降块上方设有打印机喷嘴，升降块的顶面作为打印基础平面，每个升降块在平面上紧密阵列排布形成模块化的打印平台；柔性工作平台包括底座壳体和驱动组件，每个升降块均连接一个驱动组件；导入多个物体的立体模型，确定各个立体模型的水平方向构建姿态，规划各个立体模型的构建位置、打印顺序和立体模型间的切换路径，设置打印基础平面的高度，按顺序逐个打印立体模型。本发明方法通过优化模型的构建位姿和打印顺序，借助柔性工作平台，按顺序地打印各个模型，避免传统打印反复切换模型的缺陷，减少打印时间，提高打印效率。
模型三维打印装置方法

[发明专利]具有容积可变高温成型室3D打印装置-CN201910156837.8有效
发明人：傅建中;廖广鑫;栾丛丛;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2019-03-01 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：本发明公开了具有容积可变高温成型室3D打印装置。三块加热保温板和可视化窗口板底部的转轴分别连接在各自直线导轨组件的滑块上，相邻加热保温板和可视化窗口板通过侧面的上、下滑轮依次与相邻加热保温板或可视化窗口板侧面相应的滑槽连接，每根转轴在各自直线导轨组件的滑块上滑动和滑轮在滑槽中的滑动，构成容积可变高温成型室，送料机构和喷头组件安装在成型室的顶面，打印平台组件安装在成型室内，三块加热保温板和打印平台组件分别与各自加热控制系统连接，成型室底面和直线导轨组件均放在保温材料上。本发明具有恒温成型室容积可变，加热效率高，节约能源，加热温度高，能适应不同材料打印温度的要求，结构简单，易于维护等优点。
具有容积可变高温成型打印装置

[发明专利]基于变密度法的三周期极小曲面多孔结构拓扑优化方法-CN201911295128.4有效
发明人：傅建中;冯嘉炜;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2019-12-16 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于变密度法的三周期极小曲面多孔结构拓扑优化方法，包括以下步骤：步骤1：输入三周期极小曲面函数表达式、设计域范围和优化目标密度；步骤2：根据设计域范围与目标密度，利用变密度拓扑优化方法生成密度分布并生成密度映射网格；步骤3：根据密度隐射网格生成双等值参数三周期极小曲面；步骤4：提取双等值参数三周期极小曲面六个封面的相交轮廓，生成封面轮廓三角网格；步骤5：对封面轮廓三角网格进行追踪判断，删除非法网格，生成六个封面的合法三角网格；步骤6：将封面三角网格与双等值参数三周期极小曲面组合，输出优化三周期极小曲面多孔结构STL文件。实现了Sheet构型的三周期极小曲面多孔结构的优化设计。
基于密度周期极小曲面多孔结构拓扑优化方法

[发明专利]一种基于深度学习的三维抓取平台和抓取方法-CN201911337692.8有效
发明人：傅建中;何权;吴森洋;王可钦;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2019-12-23 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的三维抓取平台和抓取方法，包括控制系统、传动带系统、机器人系统、采集系统以及物体类别和位姿识别系统；其中，采集系统采集并预处理视野内的原始三维点云数据获取物体的三维点云数据，并输出至物体类别和位姿识别系统；物体类别和位姿识别系统利用基于深度学习网络构建的物体类别和位姿识别模型对物体的三维点云数据进行识别，确定物体类别和位姿信息，并输出至控制系统；控制系统输出控制指定至采集系统以控制采集视野内的原始三维点云数据；根据物体类别和位姿识别系统输出的识别结果规划移动路径，并根据移动路径输出控制指令至机器人系统以控制机器人抓取物体。
一种基于深度学习三维抓取平台方法

[发明专利]一种基于三维T样条的异质材料实体建模方法-CN201911310341.8有效
发明人：傅建中;李斌;冯嘉炜;商策;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2019-12-18 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于三维T样条的异质材料实体建模方法，输入异质材料四面体网格，以每个网格顶点处的几何坐标和材料信息作为数据点，将其参数化到给定的立方体参数域；将异质材料实体表示为几何三维T样条和材料三维T样条，初始化初始三维T网格；根据当前几何三维T样条或者材料三维T样条定义相应的两个能量泛函来计算当前三维T样条和四面体网格数据点之间的误差，然后通过最小化能量泛函来动态优化相应的控制点直至两次优化结果的差值趋于零为止，若拟合误差不满足精度要求，则通过基于八叉树结构的自适应网格划分插入节点来调整三维T网格，继续进行迭代优化控制点步骤；若拟合误差满足精度要求，则生成了所要的三维T样条拟合结果。
一种基于三维材料实体建模方法

[实用新型]一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器-CN202021271813.1有效
发明人：周聪聪;叶学松;廖恒;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2020-07-01 - 公布日： 2021-06-29 - 主分类号： A61F5/01 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种载有功能性电刺激装置的足踝矫形器，其包括足踝矫形器(AFO)和功能性电刺激装置(FES)两个部分。足踝矫形器包括硬质外壳、第一绑带和第二绑带，功能性电刺激装置包括第一表面肌电采集模块、第一刺激模块、第一电极、第二电极、第二表面肌电采集模块、加速度采集模块、第二刺激模块、第三电极和控制模块，分别搭载于第一绑带和第二绑带上，整体由控制模块控制。本实用新型将AFO和FES进行了有机结合，可以在AFO治疗的同时增加FES治疗。在临床中AFO和FES协同作用可更有效地改善脑卒中偏瘫患者的平衡、步行能力，是脑卒中患者一种安全、有效、可行的康复训练方法，因此本实用新型具有较高的临床使用价值。
一种载有功能刺激装置矫形

[实用新型]一种步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器-CN202021271703.5有效
发明人：周聪聪;叶学松;杨力林;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2020-07-01 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： A61F5/01 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器装置，属于康复工程领域。该装置包括上外壳、下外壳和功能性电刺激装置；所述的下外壳铰接于上外壳的侧壁上，使用户的踝关节转动过程中下外壳能绕交接点同步摆动；功能性电刺激装置安装于上外壳中，用于采集用户的步态并施加电刺激脉冲；上外壳的两侧分别设有凸轮连杆机构，两个凸轮连杆机构用于驱动下外壳绕铰接点摆动。本实用新型针对动力式踝足矫形器设计了一种新型驱动方式，通过连杆机构可以对踝关节的活动进行放大，而且电机安装在矫形器上外壳，符合人体下肢正常承重模式。该装置能够控制踝关节在正常活动范围内，不会对人体造成进一步损伤。
一种步态采集神经肌肉刺激动力式踝足矫形

[发明专利]一种用于参数曲面拟合的三角网格重参数化方法-CN201910156304.X有效
发明人：傅建中;商策;林志伟;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院有限责任公司
申请日： 2019-03-01 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： G06T17/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于参数曲面拟合的三角网格重参数化方法。包括如下步骤：获取初始参数化的三角网格并生成参数曲面；根据顶点的误差向量在曲面上的投影计算顶点的重参数化修正向量；初始化每个三角网格顶点的修正系数；将三角网格中的所有三角形放入检查队列，并检查三角形重参数化结果是否符合限制条件，若符合限制条件，则将三角形从检查队列中移除，若不符合限制条件，则逐步调整三角形顶点的修正系数，直至满足限制条件；最后根据修正向量及修正系数更新顶点的参数空间坐标得到新的参数化结果。本发明能在高效的优化参数化结果的同时，确保不引入参数空间三角网格重叠等缺陷，重参数化的结果可用于参数曲面拟合并获得更高精度的拟合结果。
一种用于参数曲面拟合三角网格方法

[发明专利]一种3D打印机自助脱料装置及脱料方法-CN201911326483.3有效
发明人：傅建中;刘冰;沈洪垚;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： B29C64/118 文献下载
摘要：本发明公开了一种3D打印机自助脱料装置和脱料方法，包括拼接在同一平面用于支撑3D打印件的固定托盘和活动托盘、驱动机构、电磁加热装置，所述驱动机构驱动所述活动托盘相对于所述固定托盘上下摆动；所述电磁加热装置用于加热所述固定托盘和活动托盘，以使所述固定托盘和活动托盘上的3D打印件底部处于软化状态。脱料过程无需人工参与，打印件可自动从金属托盘上脱落。
一种打印机自助装置方法

[发明专利]无人化FDM增材制造的移动机器人三维视觉抓取方法-CN201910156921.X有效
发明人：傅建中;史璇珂;褚建农;吴森洋 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院
申请日： 2019-03-01 - 公布日： 2020-09-29 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人化FDM增材制造的移动机器人三维视觉抓取方法。采用基于SLAM的同步导航与定位技术方案，大大降低移动方案的成本，并且增加了移动抓取方案的可扩展性，采用基于视觉SLAM同步导航与定位技术对移动平台与打印机平台的位置的进行粗定位；机械臂固定在移动平台上，采用基于RGBD三维视觉的匹配方法，通过二维的RGB图与三维的深度信息进行匹配运算，实现待抓取三维打印零件的精确二次定位，从而完成打印零件的抓取。本发明提升了FDM打印与入库的自动化程度，提高了抓取的鲁棒性、自适应性和可扩展性，能实现无人化三维打印，应用广泛。
人化 fdm 制造移动机器人三维视觉抓取方法

[发明专利]一种大范围3D打印方法-CN201811614273.X有效
发明人：傅建中;吕健冉;褚建农;吴森洋 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院
申请日： 2018-12-27 - 公布日： 2020-08-25 - 主分类号： B29C64/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种大范围3D打印方法。将打印模型分成N块子模型，并用移动平台对各块子模型依次打印处理并接合，直到最后打印成一个整体：在打印前后相邻两块子模型时，对前一块子模型时额外增设打印出一个特征结构，特征结构供后一块子模型打印后和前一块子模型接合的识别定位使用；采用包括有AGV小车、摄像头和打印机的打印设备，通过AGV小车带动打印机移动，实现不同位置进行打印，同时通过摄像头拍摄打印出的模型轮廓来调整打印机的打印坐标系。本发明将打印机、摄像头、AGV小车三者进行了结合，解决了传统3D打印机无法打印超出打印范围的打印件的问题，大大增加了打印机的打印范围，同时也提高了打印的灵活性。
一种范围打印方法

[发明专利]平面印刷缺陷检测方法、装置以及系统-CN201911310301.3在审
发明人：傅建中;杨波;徐冠华;匡文明;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院
申请日： 2019-12-18 - 公布日： 2020-04-03 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种平面印刷缺陷检测方法、装置以及系统，包括：(1)获取无印刷质量问题的产品图像作为标准图像；(2)获取待检测产品的图像作为检测图像，对该检测图像进行灰度转化和去噪处理；(3)分别提取标准图像和处理后的检测图像的图像特征，并根据图像特征获得两者之间的三维转换矩阵；(4)根据三维转换矩阵将检测图像转换到与标准图像相同的平面，并实现平面参考点对齐；(5)计算转换后的检测图像与标准图像的像素差值获得差值图像，并对差值图像进行去噪处理后，获得差值图像的像素点平均值作为阈值，根据该阈值对去噪处理的差值图像做二值化处理；(6)对差值图像做像素分析，将高于设定值的像素群标记为印刷缺陷区域。
平面印刷缺陷检测方法装置以及系统

[实用新型]一种具有容积可变高温成型室3D打印装置-CN201920263000.9有效
发明人：傅建中;廖广鑫;栾丛丛;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院
申请日： 2019-03-01 - 公布日： 2020-01-10 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有容积可变高温成型室3D打印装置。三块加热保温板和可视化窗口板底部的转轴分别连接在各自直线导轨组件的滑块上，相邻加热保温板和可视化窗口板通过侧面的上、下滑轮依次与相邻加热保温板或可视化窗口板侧面相应的滑槽连接，每根转轴在各自直线导轨组件的滑块上滑动和滑轮在滑槽中的滑动，构成容积可变高温成型室，送料机构和喷头组件安装在成型室的顶面，打印平台组件安装在成型室内，三块加热保温板和打印平台组件分别与各自加热控制系统连接，成型室底面和直线导轨组件均放在保温材料上。本实用新型具有恒温成型室容积可变，加热效率高，节约能源，加热温度高，能适应不同材料打印温度的要求，结构简单，易于维护。
加热保温板直线导轨组件容积可变成型室窗口板可视化本实用新型高温成型室打印平台滑动滑块转轴加热控制系统保温材料材料打印打印装置滑槽连接加热效率喷头组件送料机构组件安装侧面下滑轮滑轮底面顶面滑槽加热成型室内节约能源维护

[实用新型]一种旋转式多材料光固化3D打印设备-CN201920262996.1有效
发明人：姚鑫骅;刘加朋;傅建中;褚建农 -专利权人：浙江大学;红河创新技术研究院
申请日： 2019-03-01 - 公布日： 2020-01-10 - 主分类号： B29C64/245 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种旋转式多材料光固化3D打印设备。包括：机身、旋转式载物平台、圆环形储料池和干燥装置；机身的上支撑板上面装有干燥装置，中心位置装有圆环形储料池，圆环形储料池内孔中装有载物台的升降机构，上支撑板和中支撑板中心之间装有旋转式载物平台的转动轴，转动轴上装有紫外投影光源和大齿轮，中支撑板上装有电机，电机主轴上的小齿轮与大齿轮相啮合，机身四周用挡板密封。本实用新型通过旋转载物台实现多种材料间的切换，实现多种材料的混合光固化3D打印，不同性质材料的混合打印，得到复合结构；有效避免移动储料池时出现的打印材料的震荡，减少等待时间，提高打印效率。环形排布的结构更加紧凑，便于打印机的小型化。
储料池旋转式圆环形机身打印本实用新型干燥装置上支撑板载物平台大齿轮转动轴啮合旋转载物台支撑板中心打印材料打印设备挡板密封电机主轴复合结构环形排布升降机构投影光源性质材料移动储料中支撑板光固化混合光小齿轮载物台打印机内孔固化紧凑震荡电机

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