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[发明专利]一种协作环境下人机最小距离的测算方法-CN201710865268.5有效
发明人：王政伟;甘亚辉;戴先中 -专利权人：东南大学
申请日： 2017-09-22 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明公开了一种协作环境下人机最小距离的测算方法，根据机器人各部件之间的相对位置关系与部件旋转轴线，建立机器人的广义运动模型，构建人机最小距离的机器人运动节点迭代数据集。同时通过3D视觉传感器采集人机协作空间的图像数据以跟踪并识别协作环境中的人体信息，提取人体骨骼节点数据，构建人机最小距离的人体骨骼节点迭代数据集。根据得到的迭代数据集迭代计算协作环境中人与机器人间的最小距离及对应点空间位置坐标。本发明的协作环境下人机最小距离的迭代计算方法可以实时构建精确的并易于实现的人机距离计算模型，实时的计算协作环境中的人机最小距离与对应点，用于提高机器人的安全性，可以实时高效的跟踪环境中的人机最小距离。
一种协作环境人机最小距离测算方法

[发明专利]一种基于RGB-D信息的实时行人跟踪方法-CN201610783805.7有效
发明人：周波;钟昌勇;马旭东;戴先中;单硕;黄文超 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-08-31 - 公布日： 2019-04-30 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于RGB‑D信息的实时行人跟踪方法，包括：步骤10)环境数据的获取与模型初始化：对行人进行感知，以获取RGB‑D信息，将RGB‑D信息转化为三维点云，并对跟踪模型进行初始化；步骤20)构建聚类的几何评价模型：通过欧氏距离对三维点云进行聚类，构建聚类的几何评价模型；步骤30)构建聚类的颜色评价模型：采用RGB获取的颜色信息，进行色彩空间转换与归一化后，构建聚类的颜色评价模型；步骤40)对几何评价模型和颜色评价模型进行综合评定，确定最优的跟踪目标，并通过跟踪模型确定最优目标参数，生成相应跟踪指令。该基于RGB‑D信息的实时行人跟踪方法实现了室内行人的高效检测与跟踪。
一种基于 rgb 信息实时行人跟踪方法

[发明专利]一种基于激光雷达的全3D占据体元地形建模方法-CN201610792943.1有效
发明人：周波;汤忠强;马旭东;戴先中 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-08-31 - 公布日： 2019-01-25 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于激光雷达的全3D占据体元地形建模方法，包括：步骤10)数据的获取与坐标转换：步骤20)建立体元：对于光线起点到终点的空隙区域，计算其所经网格的入点和出点，并构建负体元表示空闲状态；对于终点位置区域，将其关联到若干网络，并构建相应正体元表示障碍物占据状态；步骤30)基于约束的体元更新：将建立的正体元或负体元加入到相关联网格的现有体元链表中；然后进行更新处理；步骤40)测算占据状态：对更新后的体元占据状态的概率进行计算，判断占据的状态。该建模方法可以解决地形建模的不确定性问题、空间描述的准确性问题和三维地形环境建模的效率问题，实现野外地形环境的精准、高效和实时建模。
一种基于激光雷达占据地形建模方法

[发明专利]刚性条件下基于阻抗模型的双臂协调的加速度控制方法-CN201611202256.6有效
发明人：段晋军;甘亚辉;戴先中 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-12-23 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种刚性条件下基于阻抗模型的双臂协调的加速度控制方法，包括以下步骤：S1：机器人控制器采集六维力传感器的信息，首先对采集到的信息进行滤波处理，然后进行重力补偿，最后得到与期望力或者期望力矩值的偏差量数据；S2：根据阻抗模型将力的偏差量数据或者力矩值的偏差量数据转变为机器人末端在笛卡尔空间中移动的加速度和绕轴旋转的角加速度；S3：求得对应的位置函数、速度函数、加速度函数和加加速度函数；S4：根据逆运动学进而求得关节空间中的关节角度函数；S5：将关节角度函数进行关节空间的等时同步插补后通过控制器的总线发送至伺服驱动器，进而控制机器人的动作。本发明可以实现实时的力跟踪效果，且机器人跟随时运动平滑。
刚性条件下基于阻抗模型双臂协调加速度控制方法

[发明专利]基于阻抗模型的高精度牵引示教机器人的速度控制方法-CN201611213193.4有效
发明人：段晋军;甘亚辉;戴先中 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-12-23 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： G05B19/416 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阻抗模型的高精度牵引示教机器人的速度控制方法，包括以下步骤：S1：机器人控制器采集六维力传感器的信息，首先对采集到的信息进行滤波处理，然后进行重力补偿，最后得到与期望力或者期望力矩值的偏差量数据；S2：根据阻抗模型将力的偏差量数据或者力矩值的偏差量数据转变为机器人末端在笛卡尔空间中移动的速度和绕轴旋转的角速度；S3：根据变形的S型速度控制曲线对运动进行平滑插补，求得对应的位置函数、速度函数和加速度函数；S4：根据逆运动学进而求得关节空间中的关节角度函数；S5：将关节角度函数进行关节空间的等时同步插补后通过控制器的总线发送至伺服驱动器，进而控制机器人的动作。本发明有效提高了牵引的精度。
基于阻抗模型高精度牵引机器人速度控制方法

[发明专利]参数自适应密化的机器人NURBS曲线运动插补方法-CN201610822342.0有效
发明人：周波;刘阳;吴宝举;孟正大;戴先中 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-09-13 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种参数自适应密化的机器人NURBS曲线运动插补方法，步骤10)根据输入的运动参数，获得NURBS曲线表达式及参数密化过程中采用的导函数表达式；步骤20)利用改进的Admas微分方程，对运动参数中的节点矢量u进行预估；步骤30)根据约束条件，自适应对运动参数中的节点矢量u进行校正；步骤40)对自适应过程中的运动参数进行平滑处理；步骤50)采用球面线性插值slerp方法完成姿态插补，得到的位置插补坐标和姿态插补坐标；步骤60)进行机器人正逆解计算，得到关节角插补序列。该方法可有效解决NURBS轨迹插补过程中曲率变化大的地方减速距离长的问题，提高工业机器人关节运动过程中的柔顺性。
插补运动参数密化机器人参数自适应节点矢量自适应预估工业机器人函数表达式关节运动减速距离平滑处理球面线性曲率变化微分方程有效解决约束条件关节角柔顺性校正改进

[发明专利]一种基于工件模型的机器人作业任务生成方法-CN201610473462.4有效
发明人：甘亚辉;戴先中;邢继生;王政伟;郭哲 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-06-24 - 公布日： 2018-03-20 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于工件模型的机器人作业任务生成方法，通过提取待加工工件的加工轨迹数据利用三维仿真空间显示机器人的运动轨迹，利用人机交互式手段设置机器人的运动轨迹和位姿数据，而后建立机器人运动学模型并根据位姿数据求解机器人运动数据，最终根据机器人运动数据生成机器人作业文件。本发明的机器人作业任务生成方法能实现工业机器人作业文件的快速生成，能对机器人和工件的模型进行逼真灵活地显示，所支持的机器人种类不受限制而且可以支持多机器人编程，还可以支持工业中常见的复杂曲线编程，能大大提高工业生产效率。
一种基于工件模型机器人作业任务生成方法

[发明专利]一种基于二维扫描激光的人腿检测方法-CN201410506045.6有效
发明人：周波;韩明瑞;戴先中;马旭东 -专利权人：东南大学
申请日： 2014-09-26 - 公布日： 2017-05-03 - 主分类号： G06K9/66 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于二维扫描激光的人腿检测方法，首先通过激光传感器对室内环境进行扫描，并将扫描数据进行预处理；其次，根据采集数据进行AdaBoost训练，即将采集的若干组扫描样本进行数据分割，将其作为算法的输入通过已建立的弱分类器训练学习得到一个强分类器；然后进行人腿步态检测，即将预处理后的激光扫描数据进行垂直边缘检测，然后从提取的垂直边缘中检测满足人腿模式的所有子集；最后对检测出的SL模型采用AdaBoost算法进行分类判断。本发明使用低成本的二维激光有效的解决了人腿快速检测的问题，简单快速，准确率高，避免常用计算机视觉方法计算慢、受图像干扰的缺陷。
一种基于二维扫描激光检测方法

[发明专利]一种双机器人协作系统的基坐标标定方法-CN201410510923.1有效
发明人：周波;戴先中;孟正大;张曦 -专利权人：东南大学
申请日： 2014-09-28 - 公布日： 2017-01-11 - 主分类号： G01B21/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种双机器人协作系统的基坐标标定方法，首先根据协作系统中双机器人间的坐标变换关系建立双机器人基坐标系间的几何约束；然后采用安装在工具手末端的标定指进行双机器人的多次握手动作实验，获取双机器人在各自基坐标系下的握手采样点坐标；再根据握手采样点和机器人基坐标约束，建立标定模型；最后采用奇异值分解算法进行求解以得到双机器人基坐标之间的旋转矩阵和平移矢量，以完成双机器人协作系统的标定。本发明的标定方法无需依赖其它外部专用测量设备，简单易行，且采用数值解方法，标定精度高，并具有良好的误差容错能力，从而有利于提高双机器人协作系统的加工水平和生产质量。
一种双机协作系统坐标标定方法

[发明专利]一种机器人点动操作的速度控制方法-CN201510579765.X有效
发明人：甘亚辉;戴先中;罗灿威;徐超;王雷 -专利权人：东南大学
申请日： 2015-09-11 - 公布日： 2016-11-30 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人点动操作的速度控制方法，该方法将点动操作的速度控制过程划分为两个阶段：加速&匀速段和停止段。其中，加速&匀速段包括周期变加速段、加速‑匀速过渡段以及匀速段三个子阶段，加速‑匀速过渡段和匀速段是可缺省的；每个子阶段以固定长度的时间片为单位，对轨迹的插补增量进行规划。本发明能够实现微小距离点动，并有效避免手动示教过程中点动操作引起的过大机械冲击，以及高速点动无法及时平滑停止等问题；可应用于机器人各坐标系空间下手动示教点动操作的速度控制。
一种机器人操作速度控制方法

[发明专利]一种基于表面曲率的喷涂机器人自动路径生成方法-CN201510664721.7在审
发明人：周波;吴宝举;戴先中;孟正大;徐龙 -专利权人：东南大学
申请日： 2015-10-15 - 公布日： 2016-03-09 - 主分类号： B05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了基于表面曲率的喷涂机器人自动路径生成方法，包括以下步骤：步骤一：测算待喷涂工件曲面各处的高斯曲率；步骤二：对待喷涂工件曲面分别采用基于高斯曲率的改进分水岭算法和投影近似分割法进行分割处理，得到多个表面曲率平缓、拓扑简单的子曲面；步骤三：在一子曲面上采用测地线方法选定种子曲线，并根据喷枪喷出的涂料在待喷涂工件表面的沉积分布模型优化当前路径速度和相邻行程间距，生成下一条偏置路径；步骤四：对其他子曲面分别采用步骤三的方法，得到下一条偏置路径，生成待喷涂工件表面全覆盖的优化喷涂路径。该方法基于喷涂工件曲面表面曲率，能够提高复杂工件的喷涂质量和喷涂效率，并节省涂料成本。
一种基于表面曲率喷涂机器人自动路径生成方法

[发明专利]一种基于线激光扫描的喷砂机器人自动路径生成方法-CN201510666446.2在审
发明人：周波;吴宝举;孟正大;戴先中;韩明瑞;徐龙 -专利权人：东南大学
申请日： 2015-10-15 - 公布日： 2016-02-24 - 主分类号： G06T17/30 文献下载
摘要：本发明公开了基于线激光扫描的喷砂机器人自动路径生成方法，包括以下步骤：第一步：获取工件数据信息：采用2D激光扫描方式获取待喷砂工件表面的扫描采样点数据信息；第二步：建立工件表面STL模型：通过点云预处理，建立待喷砂工件表面STL模型；第三步：划分曲面：提取并利用工件表面STL模型的几何特征和拓扑特征，将工件曲面划分为若干不带空洞的平面；第四步：生成喷砂轨迹：根据工件表面STL模型构建特征框，采用切割平面投影方法,生成喷砂轨迹。
一种基于激光扫描喷砂机器人自动路径生成方法

[发明专利]一种基于任务解耦的多机器人协作焊接路径的生成方法-CN201510664567.3在审
发明人：周波;吴宝举;戴先中;孟正大;曲志兵 -专利权人：东南大学
申请日： 2015-10-15 - 公布日： 2016-02-03 - 主分类号： G05B19/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于任务解耦的多机器人协作焊接路径的生成方法，包括以下步骤：第一步：根据待焊接工件模型，采用弦公差与最小步长相结合的方法，通过非等距取点对焊缝进行离散化处理，提取空间曲线焊缝特征；第二步：建立多机器人协作焊接任务规划模型；第三步：采用多算子多染色体结构的改进遗传算法，进行多机器人焊接任务的分配；第四步：建立基于运动闭合链的多机器人主从式协作运动模型，生成紧耦合和松耦合下的多机器人协作路径。该方法能针对主从式多机器人的耦合关系，建立统一的多机器人协作焊接模型，有效地多机器人协作焊接的任务规划效率。
一种基于任务机器人协作焊接路径生成方法

[发明专利]一种角速度非线性励磁控制器的布点方法-CN201410380675.3有效
发明人：张凯锋;刘成;唐文杰;潘文静;戴先中;孙玉娇;郭小江;郭强;张玉红 -专利权人：东南大学;国家电网公司;中国电力科学研究院;国网浙江省电力公司
申请日： 2014-08-04 - 公布日： 2014-11-05 - 主分类号： H02J3/24 文献下载
摘要：本发明提出了一种角速度非线性励磁控制器的布点方法。本发明针对的电力系统包含发电机组、负荷、电力网络，其中发电机组又包含发电机、励磁系统、水轮机及其调速系统三部分，分别建立发电机组、负荷、电力网络的线性化方程，进而构建全系统的线性化方程，通过其状态矩阵求取阻尼比，最后确定角速度非线性励磁控制器的最佳布点位置。本发明方法充分发挥确定角速度非线性励磁控制器的最佳布点位置控制效果，提高系统抑制振荡的能力，在电力系统规划层面具有较高的实用价值。
一种角速度非线性控制器布点方法

[发明专利]一种面向室内智能机器人导航的路径自然语言处理方法-CN201310495299.8有效
发明人：李新德;张秀龙;王丰羽;戴先中;孙长银 -专利权人：东南大学
申请日： 2013-10-21 - 公布日： 2014-01-15 - 主分类号： G06F17/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向室内智能机器人导航的路径自然语言处理方法，本发明通过分析收集到的路径自然语言的语料，提出句法结构，在此基础上构造层叠条件随机场，提取生语料中名词短语，然后提取生语料中的语义组块，引入名词实体关系推理方法获取名词短语中名词实体之间的关系，最后提取路径单元，连接路径单元生成路径。本发明实现了既不需要依靠高精度的地图，也不需要提前输入手绘地图的路径自然语言处理方法，来实现路径提取。
一种面向室内智能机器人导航路径自然语言处理方法

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