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[发明专利]一种多模块层次化装配操作技能的知识表示方法-CN202310586147.2在审
发明人： 贾庆轩;苗润清;孙富春;陈钢;黄海明;钟达明 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种多模块层次化装配操作技能知识表示方法，根据机器人所需完成的装配场景，从静态模块和动态模块共六个层次对装配操作技能进行知识化表达。静态模块体现关联关系：所述层次一是场景层，用于表达操作的装配场景；所述层次二是智能体层，用于表达操作的执行者和相关配置；所述层次三是实体层，用于表达操作的装配目标。动态模块体现时序关系：所述层次四是任务层，用于表达操作的装配任务；所述层次五是技能层，用于表达操作的运动规划；所述层次六是动作层，用于表达操作的动作基元。本发明可应用于机器人复杂装配应用场景，便于机器人理解和进行技能学习，提高机器人完成复杂装配任务的精准性和有效性。
一种模块层次化装操作技能知识表示方法

[发明专利]一种基于边界注意力的RGBD图像语义分割方法-CN202111132199.X有效
发明人： 贾庆轩;王睿泉;陈钢;申岳;黄泽远 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G06V10/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于边界注意力的RGBD图像语义分割方法，包括：获取包含RGBD图像和预先标注的语义分割信息的训练数据集，并对训练数据集进行预处理，依据预先标注的语义分割信息得到各训练图像的边界信息；使用训练数据集中的训练图像对基于边界注意力的RGBD图像语义分割模型中的RGBD双路编码器子模型、语义‑边界双路解码器子模型以及特征融合单元进行训练，直至训练结果满足预设的收敛条件，得到完成训练的所述语义分割模型；将需要进行语义分割的RGBD目标图像，输入完成训练的所述语义分割模型中，得到训练图像的语义分割预测结果。本发明通过引入对图像物体边界的注意力机制，显著提高了语义分割算法的准确性。
一种基于边界注意力 rgbd 图像语义分割方法

[发明专利]一种自组织模块化机器人机电传输接口-CN202310422775.7在审
发明人： 贾庆轩;安小康;陈钢;王庆栋;李彤 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： H01R13/04 文献下载
摘要：本申请提供一种自组织模块化机器人机电传输接口，属于机器人技术领域以及特种机电互连技术领域。其包括机械接口公端、机械接口母端、电控接口公端和电控接口母端四部分，四部分协同工作可实现模块化机器人自组织过程中的高精度相对位姿识别、对接、对接状态判定、快速锁紧和解锁功能及自组织完成后模块单元间能量流和信息流的高效稳定传递功能。
一种组织模块化机器人机电传输接口

[发明专利]一种高欠驱动空间机械臂运动灵巧性评估方法-CN202210369777.X有效
发明人： 贾庆轩;符颖卓;陈钢;李东方;李彤;王含笑 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种高欠驱动空间机械臂运动灵巧性评估方法，包括：依据常态下空间机械臂数学模型，获得高欠驱动空间机械臂运动学及动力学模型，并根据基座自由漂浮状态以及故障关节自由摆动特征，处理动力学模型中惯性耦合矩阵；依据所述处理后的动力学模型中惯性耦合矩阵，获得系统动力学雅可比，构造高欠驱动空间机械臂动力学可操作度、动力学条件数、动力学最小奇异值指标；依据所述动力学可操作度、动力学条件数、动力学最小奇异值指标，建立运动灵巧性退化程度评估指标。根据本发明实施例提供的技术方案，可为高欠驱动空间机械臂运动优化方法的设计提供依据。
一种驱动空间机械运动灵巧性评估方法

[发明专利]水陆两栖双球机器人-CN201911212043.5有效
发明人：兰晓娟;孙汉旭;贾庆轩;李健;霍东帅 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2019-11-28 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： B60F3/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种水陆两栖双球机器人，它包括车桥、固定在车桥两端的球壳、驱动球壳运动的驱动机构、浮力调节装置、搭载舱和太阳能电池板。搭载舱固定在球壳内，球壳在浮力调节装置的作用下，深入水下或漂浮在水面或行走在陆地；在驱动机构的作用下，球壳搭载着搭载舱在水下、水面、陆地行走，完成相应的作业操作。本发明通过水下推进器与转动电机相结合实现机器人水陆两栖行走，利用太阳能向机器人提供不间断动力，实现机器人长时间、远距离作业。本发明具有不倾覆、转向灵活、续航时间长的特点。本发明可广泛应用于野外救援、近海岸登陆、海洋学研究和调查、海上航道勘测、海洋渔业开发等任务。
水陆两栖机器人

[发明专利]一种基于手眼相机的双机器人系统标定方法-CN202110469546.1有效
发明人： 贾庆轩;邵文;陈钢;王一帆;孙丰磊 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2021-04-28 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种基于手眼相机的双机器人系统标定方法，包括：采用MCPC运动学建模方法，获得装有靶标机器人基座到末端执行器的位姿变换矩阵、装有手眼相机机器人末端执行器到基座的位姿变换矩阵和双机器人基座之间的位姿变换矩阵；依据所述各部分的位姿变换矩阵，获得双机器人系统连续位姿变换矩阵；依据所述双机器人系统连续位姿变换矩阵，获得双机器人系统运动学误差矩阵；依据所述双机器人系统运动学误差矩阵，得到双机器人系统的运动学参数标定值。根据本发明实施例提供的基于手眼相机的双机器人系统标定方法，可以在一次计算中完成对双机器人系统全部运动学参数的标定工作，简化标定流程并提高双机器人系统操作精度。
一种基于手眼相机双机系统标定方法

[发明专利]一种同质模块化机器人通用数学表征方法-CN202111393512.5有效
发明人：陈钢;费军廷;李彤;贾庆轩;王一帆;孙丰磊;宋康 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种同质模块化机器人通用数学表征方法，实现了同质模块化机器人的通用数学表征，包括：获得同质模块化机器人三维模型与单模块三维模型；然后获得单模块中主动组件与被动组件、接口个数、类型与排布、接口连接方位关系矩阵集合；建立单模块体心及接口坐标系，获得接口坐标系相对于体心坐标系的齐次变换矩阵；进而获得同质模块化机器人单模块通用数学表征；依据机器人三维模型，获得各个单模块的数学表征结果；最后构建同质模块化机器人通用数学表征方法，获得同质模块化机器人通用数学表征。根据本发明实施例提供的技术方案，可实现同质模块化机器人数学表征，为后续针对模块化机器人的研究提供数学模型基础。
一种同质模块化机器人通用数学表征方法

[发明专利]一种同质模块化机器人分布式并行运动学建模方法-CN202210854762.2在审
发明人： 贾庆轩;费军廷;陈钢;李彤;孙丰磊 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种同质模块化机器人分布式并行运动学建模方法，实现了同质模块化机器人运动学建模，包括：获得同质模块化机器人拓扑结构数学表征、模块单元三维模型；然后建立模块单元体心、接口坐标系，获得其基本运动学参数；进而获得模块单元运动传递库；依据同质模块化机器人拓扑结构数学表征，获得其接地与末端模块单元编号、接地接口编号；然后获得同质模块化机器人所有运动传递支链；进而获得每条运动传递支链中模块单元连接状态；进一步依据模块单元运动传递库，获得其运动学模型；设计同质模块化机器人分布式并行运动学建模方法，获得其运动学模型。根据本发明实施例提供的技术方案，可实现同质模块化机器人快速运动学建模。
一种同质模块化机器人分布式并行运动学建模方法

[发明专利]一种高欠驱动空间机械臂可控程度表征方法-CN202111096176.8有效
发明人： 贾庆轩;符颖卓;陈钢;徐文倩;李彤;王含笑 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种高欠驱动空间机械臂可控程度表征方法，包括：依据考虑关节自由摆动故障的空间机械臂动力学模型，获得空间机械臂主动关节与自由摆动关节、基座等被控单元间的动力学耦合关系；依据所述空间机械臂主动关节与自由摆动关节、基座等被控单元间的动力学耦合关系，选取高欠驱动空间机械臂状态变量并建立系统状态方程；依据所述高欠驱动空间机械臂系统状态方程，考虑耦合惯性矩阵以及科氏力、离心力等非线性项，构造主动关节对被控单元的可控程度指标，获得高欠驱动空间机械臂可控程度。根据本发明实施例提供的技术方案，可为高欠驱动空间机械臂系统运动控制方法的设计提供依据。
一种驱动空间机械可控程度表征方法

[发明专利]一种轮履腿机器人模糊自适应平衡控制算法-CN202210369025.3在审
发明人：陈钢;宋康;贾庆轩;李彤;董泽宇;徐求 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种轮履腿机器人模糊自适应平衡控制算法，实现了轮履腿机器人运动过程中的自适应平衡，包括：依据轮履腿机器人车体、外轮、摆臂各部分质心在车体中心坐标系下的坐标，获得机器人整体质心坐标；依据轮履腿机器人外轮、摆臂上的履带与地面之间的接触关系，建立轮履腿机器人投影稳定锥模型；依据轮履腿机器人投影稳定锥模型，获得表征轮履腿机器人俯仰方向及横滚方向下的稳定裕度；依据轮履腿机器人俯仰方向及横滚方向下的稳定裕度，结合轮履腿机器人当前姿态作为模糊输入，以各摆臂关节目标角度作为模糊输出，构建模糊控制器。根据本发明实施例提供的技术方案，可实现轮履腿机器人在具有倾翻危险情况下的快速自主平衡恢复。
一种轮履腿机器人模糊自适应平衡控制算法

[发明专利]一种连续型机械臂多功能末端执行器-CN202111478149.7在审
发明人： 贾庆轩;杨凯;陈钢;梁正宇;吕昊泽;李彤 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本申请提供一种连续型机械臂多功能末端执行器，属于机器人技术领域以及航天技术领域。其包括夹持模块、加注模块、多工具集成模块、紧固件拆装模块。夹持模块支持对合作或非合作目标的夹持；加注模块能够对目标物进行常温燃料补加，其中，加注接口分为主动接口和被动接口，主动接口装在机械臂末端执行器上，被动接口装在目标物上，同时采用被动柔性连接方式，使其具备对位、柔性对接、锁紧和密封的功能；多工具集成模块将各种工具集成到一起，通过旋转或其他传动形式供执行模块选择合适的工具，同时可以将从目标物上拆下的附加物品收纳；紧固件拆装模块可以实现螺栓螺母的紧固件拆装。
一种连续机械多功能末端执行

[发明专利]一种同质模块化机器人拓扑优化算法-CN202111410426.0在审
发明人：陈钢;费军廷;谭春林;贾庆轩;孙丰磊;宋康;李彤 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种同质模块化机器人拓扑优化算法，实现了同质模块化机器人拓扑结构优化，包括：获得单模块的面接口个数、类型、分布、连接面上的连接方位关系个数、可用模块总个数，并建立面接口与模块中心坐标系；进而分析获得模块接口间连接约束、单模块各面接口坐标系相对中心坐标系以及不同连接方位关系所对应的奇次变换矩阵、单模块与模块化机器人拓扑结构通用数学表征；任意生成多个符合模块接口间连接约束的拓扑结构及对应的数学表征；基于GA框架的编码、选择、交叉、变异，获得同质模块化机器人最优拓扑。根据本发明实施例提供的技术方案，可实现使用模块数量最少情况下工作空间最大的同质模块化机器人拓扑结构优化。
一种同质模块化机器人拓扑优化算法

[发明专利]一种虚拟现实中柔性体反馈力及形变计算方法-CN202111393505.5在审
发明人： 贾庆轩;王旭东;陈钢;唐忱;曾晓旭;费军廷 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种虚拟现实中柔性体反馈力及形变计算方法，包括：基于弹簧质点面模型，在面模型中引入体信息，获得柔性体形变物理模型拓扑结构；依据柔性体形变物理模型拓扑结构，基于开尔文模型获得柔性体形变物理模型的动力学方程；依据柔性体形变物理模型的动力学方程，根据柔性体与接触物的碰撞情况，获得柔性体形变结果；依据柔性体形变结果，建立反馈力计算模型，获得柔性体反馈力。根据本发明实施例提供的虚拟现实中柔性体反馈力及形变计算方法，基于改进面模型以较少数量的质点建立柔性体形变物理模型，可在相同质点数量下，达到更好的仿真效果。
一种虚拟现实柔性反馈形变计算方法

[发明专利]一种跳点搜索算法的优化方法-CN202110896308.9在审
发明人：彭鹏;李思昊;贾庆轩;宋荆洲;邵宇鹰;楼晓东 -专利权人：国网上海市电力公司;北京邮电大学
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： G01C21/34 文献下载
摘要：本申请公开了一种跳点搜索算法的优化方法，包括：S1、获取目标对象所处环境的路径；S2、将所述路径的起点设置为当前节点；S3、将当前节点的下一节点设置为被连接节点；S4、判断当前节点与被连接节点之间的连线是否经过所述环境中的障碍物；S5、判断当前节点与被连接节点之间是否存在中间节点；S6、判断被连接节点是否为所述路径的终点；若被连接点为所述路径的终点，则生成优化后的路径；其中，所述优化后的路径包括起点、终点以及二者之间剩下的中间节点；否则将被连接节点的下一个节点设置为被连接节点，并进行步骤S4。本申请将跳点搜索算法搜集到的路径中的冗余节点删除，并输出优化后的路径。
一种搜索算法优化方法

[发明专利]基于数据驱动的机械臂轨迹跟踪控制方法-CN202011205828.2在审
发明人： 贾庆轩;杨名硕 -专利权人：北京邮电大学
申请日： 2020-11-02 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明专利提供了一种基于数据驱动的机械臂轨迹跟踪控制方法，属于工业机器人控制领域。该方法将子空间辨识和模型预测控制理论相结合，子空间辨识不断为预测控制更新模型，再利用模型预测控制方法实现机械臂的轨迹跟踪。与现有技术相比，本发明的轨迹跟踪控制方法是无模型控制方法，可以直接利用被控系统的输入输出数据以及未来的输入量实现对系统的控制，不需要传统的参数模型，从而避免了传统基于模型控制方法中第一步建立动力学模型的复杂过程，同时本发明采用了滚动优化策略，即在线反复进行优化计算，滚动实施，可以使模型失配、畸变、扰动等引起的不确定性得到及时弥补，保证系统的跟随控制性能最优。
基于数据驱动机械轨迹跟踪控制方法

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