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[发明专利]一种工业用智能模块化机械臂-CN201811321938.8有效
发明人：张建华;李进;刘璇;张垚楠;姜旭 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-11-08 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B25J9/08 文献下载
摘要：本发明公开一种工业用智能模块化机械臂，包括固定底座、模块化关节、模块化关节连接件、手爪连接件和机械手爪；所述N个模块化关节与N‑1个模块化关节连接件组成一个模块化机械臂，所述模块化机械臂安装在固定底座的侧面；所述机械手爪安装在模块化机械臂的末端。该工业用智能模块化机械臂为冗余机构，自由度较高，可操作性强，在避障与路径规划方面具有很好的应用性，并且解决了外部走线易缠线等问题，外形美观，同时该工业用智能模块化机械臂模块化程度高，可实现任意零件的替换与连接，通用性强，有效的降低了维修与运营成本。
一种工业智能模块化机械

[发明专利]一种用于取放货架货物的移动机器人-CN201811183053.6有效
发明人：张建华;张垚楠;李进;周有杰;何伟;姜旭 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-10-11 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B65G1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于取放货架货物的移动机器人，包括移动平台、控制装置、垂直升降装置、托盘装置、货物抓取装置、货物识别装置、水平旋转装置和导航系统；水平旋转装置安装在移动平台上，垂直升降装置安装在水平旋转装置上，货物抓取装置安装在垂直升降装置上，托盘装置和货物识别装置安装在货物抓取装置上；垂直升降装置用于使物抓取装置实现垂直方向上的移动；水平旋转装置用于使货物抓取装置实现水平方向上的360°旋转；货物识别装置用于实现对各种货物识别和定位；货物抓取装置通过升降、伸缩、旋转运动到货物所在的位置；托盘装置用于承载货物抓取装置拣取的货物并实现装卸。该机器人结构设计紧凑，灵活性高。
一种用于货架货物移动机器人

[发明专利]一种用于商场超市拣货机器人的综合控制方法-CN201911153026.9有效
发明人：张建华;何伟;赵爱迪;冯琦;姜旭;周有杰;张垚楠;张霖 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2019-11-22 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于商场超市拣货机器人的综合控制方法，包括1)采用激光雷达和单目相机结合的方式构建环境地图；利用gmapping算法增量式构建环境地图，并对当前帧的环境图像进行回环检测，在构建环境地图的过程中利用贝叶斯滤波算法计算货架的位置坐标；2)采用全局最优路径规划和局部匀速路径规划相结合的方式进行路径规划；利用融合A*算法和DWA算法进行全局最优路径规划，采用匀速直线行进的方式进行局部匀速路径规划；3)基于超声波传感器的实时动态避障，包括非拣货避障和拣货避障；4)基于单目相机的目标识别，包括图像标注和数据集的训练。该方法能够实现大场景下机器人的拣货送货，不仅大大降低了对人力的需求，而且提高了场景的适应性。
一种用于商场超市货机综合控制方法

[发明专利]一种集成双减速器控制于一体的电动关节模组-CN202111358101.2在审
发明人：蔡松涛;王卫军;胡江涛;张垚楠;谢天;王子荣;何春来 -专利权人：上海微电机研究所（中国电子科技集团公司第二十一研究所）
申请日： 2021-11-16 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种集成双减速器控制于一体的电动关节模组，包括：关节外壳，关节外壳轴向的两端分别设有第一安装端和第二安装端；第一谐波减速器，与第一安装端固定连接；无框电机，设于关节外壳内，无框电机的外定子与关节外壳的内壁固定连接；电机端盖，与第二安装端固定连接；支撑支架，与电机端盖固定连接；第二谐波减速器，与支撑支架固定连接；电机轴，与无框电机的内转子固定连接；电机轴的两端分别与第一谐波减速器的输入端、第二谐波减速器的输入端固定连接。该方案使得电动关节模组采用双谐波减速器进行动力输出，谐波减速器可以灵活选用搭配，能提供较大的输出力矩和双支撑作用，特别适用于高出力、高可靠性要求的机器人应用场合。
一种集成减速器控制一体电动关节模组

[发明专利]一种机械臂试探感知的避障方法-CN201911149897.3有效
发明人：张建华;张垚楠;赵岩;李辉;李进;姜旭 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2019-11-21 - 公布日： 2020-12-01 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明为一种机械臂试探感知的避障方法，该方法包括下述步骤：设定机械臂初始关节角度、目标位置和期望轨迹；建立机械臂的运动学模型；实时检测机械臂是否发生碰撞，如果机械臂没有发生碰撞，将执行轨迹跟踪主任务，机械臂将一直进行末端轨迹的跟踪，不考虑躲避障碍物，到达目标点后停止运动；如果机械臂发生碰撞，将执行避障运动从任务，将控制机械臂原路径返回运动到机械臂之前任意tk时刻状态，从而迅速脱离碰撞区域，不会继续发生碰撞，再开始执行试探感知的避障策略。该方法先实时获取机械臂当前是否发生碰撞，然后根据碰撞位置建立相应的虚拟碰撞空间，执行试探感知避障，提高工作效率。
一种机械试探感知方法

[实用新型]一种工业用智能模块化机械臂-CN201821830311.0有效
发明人：刘璇;李进;张建华;姜旭;张垚楠 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-11-08 - 公布日： 2019-09-06 - 主分类号： B25J9/08 文献下载
摘要：本实用新型公开一种工业用智能模块化机械臂，包括固定底座、模块化关节、模块化关节连接件、手爪连接件和机械手爪；所述N个模块化关节与N‑1个模块化关节连接件组成一个模块化机械臂，所述模块化机械臂安装在固定底座的侧面；所述机械手爪安装在模块化机械臂的末端。该工业用智能模块化机械臂为冗余机构，自由度较高，可操作性强，在避障与路径规划方面具有很好的应用性，并且解决了外部走线易缠线等问题，外形美观，同时该工业用智能模块化机械臂模块化程度高，可实现任意零件的替换与连接，通用性强，有效的降低了维修与运营成本。
机械臂模块化关节智能模块化工业用模块化连接件固定底座机械手爪本实用新型路径规划冗余机构通用性强运营成本应用性避障缠线手爪走线替换美观侧面维修外部

[实用新型]一种用于取放货架货物的移动机器人-CN201821648181.9有效
发明人：张建华;张垚楠;何伟;李进;周有杰;姜旭 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-10-11 - 公布日： 2019-05-14 - 主分类号： B65G1/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于取放货架货物的移动机器人，包括移动平台、控制装置、垂直升降装置、托盘装置、货物抓取装置、货物识别装置、水平旋转装置和导航系统；水平旋转装置安装在移动平台上，垂直升降装置安装在水平旋转装置上，货物抓取装置安装在垂直升降装置上，托盘装置和货物识别装置安装在货物抓取装置上。所述垂直升降装置采用多级升降的方式，每一级均采用滚珠丝杆滑台机构，上一级的滑块与下一级的导轨连接；所述货物抓取装置包括接近检测装置、抓板和伸缩机构；所述接近检测装置安装在抓板的一端；所述伸缩机构采用滚珠丝杆滑台机构，与抓板的另一端连接。该机器人结构设计紧凑，灵活性高，运行高效，成本低，安全。
垂直升降装置抓取装置货物水平旋转装置抓板接近检测装置滚珠丝杆滑台机构货物识别伸缩机构托盘装置移动平台取放货架机器人结构移动机器人导轨连接导航系统控制装置一端连接移动机器装置安装每一级滑块紧凑升降安全

[实用新型]一种中空式驱控一体化智能模块化关节-CN201820265434.8有效
发明人：刘璇;张垚楠;张建华;蔡灿;许晓林;卜必正 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-02-24 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：本实用新型公开一种中空式驱控一体化智能模块化关节，包括左端盖、外壳、控制装置、制动装置、增量编码器、中空无框力矩电机、中空电机输出轴、谐波连接轴、谐波减速器、第一输出法兰、绝对值编码器、第二输出法兰、中空走线管、定位法兰、深沟球轴承；所述制动装置、增量编码器、深沟球轴承、中空无框力矩电机依次套在中空电机输出轴。本实用新型模块化关节结构设计紧凑，通过中空走线的方式来避免关节动作时可能发生绕线的影响，也避免了线缆暴露在机械臂外时由于人为、空气等因素对其产生破坏的可能性。减少了线缆走线的复杂性，提高了机械臂整体的灵活性，模块化设计能够更加方便的组装。
中空关节本实用新型深沟球轴承增量编码器智能模块化力矩电机输出法兰制动装置中空电机机械臂输出轴中空式无框绝对值编码器模块化关节模块化设计谐波减速器定位法兰控制装置线缆走线一体化连接轴走线管左端盖绕线套在线缆谐波走线紧凑组装暴露

[实用新型]一种双编码器型中空走线式智能模块化关节-CN201820265428.2有效
发明人：刘璇;李进;张垚楠;张建华;张明路 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-02-24 - 公布日： 2018-10-12 - 主分类号： B25J17/02 文献下载
摘要：本实用新型公开一种双编码器型中空走线式智能模块化关节，包括左端外壳、中间外壳、右端外壳、左端盖、驱动器、制动器、增量式编码器码盘、转子谐波轴、一号角接触轴承、输出法兰、活动连接板、增量式编码器、二号角接触轴承、中空走线管、连接法兰、中空无框力矩电机、谐波减速器、绝对值编码器。本实用新型关节采用双编码器的方式，分别通过增量式编码器与绝对值编码器来测量电机角度与连杆(机械臂)角度，所述码盘通过螺钉连接在转子轴向紧固零件上；本实用新型关节设计为多凸台式外壳，结构设计紧凑，中空走线方式减少了线缆汇总的复杂性，避免关节运动时对线缆的影响，具有很高的灵活性，模块化设计能够更加方便的组装。
中空增量式编码器本实用新型双编码器关节绝对值编码器智能模块化接触轴承码盘线缆走线号角驱动器活动连接板模块化设计谐波减速器制动器转子测量电机关节运动紧固零件力矩电机连接法兰螺钉连接输出法兰中间外壳转子轴向走线方式机械臂凸台式走线管左端盖无框谐波左端紧凑组装

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