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[发明专利]一种基于顶点重定位的三角网格表面模型概率融合方法-CN201310742502.7有效
发明人：熊蓉;李千山 -专利权人：浙江大学
申请日： 2013-12-30 - 公布日： 2014-04-16 - 主分类号： G06T17/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于顶点重定位的三角网格表面模型概率融合方法。它以两帧或多帧三角网格表面模型为输入，根据三角网格表面模型顶点位置的概率分布，估计模型之间重叠区域的“隐表面”，以消除因误差造成的几何上的模型不一致；实现模型数据结构上的连续一致，最终输出一幅融合后的完整三角网格表面模型；对于两帧三角网格表面模型的融合，采用两帧之间三角网格表面模型概率融合方法；对于多帧三角网格表面模型，递增式地采用两帧之间三角网格表面模型概率融合方法。本发明方法既适用于基于密集点云的表面模型，也适用于半密集点云的表面模型；考虑了表面模型的不确定性，进行了基于概率统计的融合，适用于大范围场景的模型融合。
一种基于顶点定位三角网格表面模型概率融合方法

[发明专利]一种二指平动机械手-CN201310218903.2有效
发明人：朱秋国;赵逸栋;熊蓉;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2013-06-03 - 公布日： 2013-12-11 - 主分类号： B25J15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种二指平动机械手机构，包括手掌基座、舵机、传动齿轮、平动齿条、左手指与右手指。舵机安装在手掌基座上方，舵机输出轴通过两对传动齿轮，分别与左右手指联接的平动齿条啮合，舵机正转时左右手指会随着平动齿条分开，反转时会随着平动齿条并拢。手指内部各安装有恢复扭簧和小型的微动开关，在夹紧工件时会触动微动开关，将信息反馈给控制系统。本发明结构简单、灵敏度高、安装方便。能在左右手指夹紧工件时接通手指内的微动开关，松开工件时又能及时断开微动开关，将平动机械手的运动状态及时反馈给控制系统，使控制系统灵敏判断机械手的工作状态，保障二指平动机械手的实时控制性能。
一种二指平动机械手

[发明专利]基于分布式智能监测控制节点的机器人监控及自主移动系统的运行方法-CN201310296220.9有效
发明人：赵越;章逸丰;熊蓉;毛翊超 -专利权人：浙江大学
申请日： 2013-07-15 - 公布日： 2013-11-13 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于分布式智能监测控制节点的机器人监控及自主移动系统的运行方法。搭建基于分布式智能监测控制节点的机器人监控及自主移动系统，包括智能监测控制节点和服务器；绘制真实环境地图，并与真实地图坐标进行匹配；服务器对每周期内所有智能监测控制节点的图像采集结果数据进行滤波和融合；将滤波融合后的结果数据用于生成机器人的实时控制指令并分配给相应智能监测控制节点。本发明的优势在于：用目前广泛存在的监控相机替代激光、里程计等传统机器人感知设备，极大地降低机器人本体的制造成本，并实现机器人的无死角监控；采用了分布式架构，极大地增强了系统的扩展性，可非常便捷地任意增减节点数量从而实现对监控范围的扩展。
基于分布式智能监测控制节点机器人监控自主移动系统运行方法

[发明专利]基于自定位机器人的多相机参数自动标定系统运行方法-CN201310173609.4有效
发明人：章逸丰;熊蓉;李千山;戴萧何 -专利权人：浙江大学
申请日： 2013-05-09 - 公布日： 2013-09-04 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自定位机器人的多相机参数自动标定系统运行方法。自定位机器人携带标记点在离线构建的环境地图中巡航并进行自定位，得到世界坐标，主控机采集相机图像并进行图像处理，得到标记点的图像坐标，结合8个以上世界坐标与对应图像坐标的点对数据，主控机就可以自动地进行相机的参数标定。本发明的最大特点在于能自动地对分布固定的多相机进行参数标定，大大降低人力标定成本，提高标定过程的规范化和精度，并且本发明可在现有监控系统基础上非常便捷地升级实现，相机标定的结果是应用于监控和视觉系统的高级智能算法的基础，因此在未来的道路交通、办公楼道、厂房厂区、公共安保等监控系统中有非常广泛的应用推广前景。
基于定位机器人多相参数自动标定系统运行方法

[发明专利]一种动力储能的单腿机器人原地跳跃机构-CN201310144473.4有效
发明人：朱秋国;赵逸栋;熊蓉;王春亮;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2013-04-24 - 公布日： 2013-08-28 - 主分类号： B62D57/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种动力储能的单腿机器人原地跳跃机构，属于机器人技术领域。机器人由身体、髋关节、膝关节、足底和大小腿五部分组成，身体与大腿、大腿与小腿之间分别通过髋关节和膝关节连接；髋关节由电机、谐波减速器、编码器和髋弹簧等元件组成，具有主动输出关节力矩的功能，通过同步带为膝关节提供主动的力矩输出；膝关节的膝转轴安装膝弹簧，膝关节通过将机器人的重力势能转化为膝弹簧的弹性势能，为机器人的跳跃积蓄和补偿能量；足部安装有力传感器，用于检测机器人的触地信息。本发明的单腿机器人原地跳跃机构，通过合理的关节配置和布局，结合主被动关节控制技术，为机器人的跳跃积蓄和补偿能量，由助于提高机器人运动的快速性和高效性。
一种动力机器人原地跳跃机构

[发明专利]一种腿式机器人足底触地感知机构-CN201310139773.3有效
发明人：赵逸栋;朱秋国;熊蓉;王春亮;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2013-04-22 - 公布日： 2013-08-28 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本发明公开的一种腿式机器人足底触地感知机构包括小腿、开关底座、足底、足底橡胶、足部转轴、两个微动开关以及两个恢复弹簧。两个微动开关安装在开关底座底面，足底通过足部转轴与开关底座铰接，足底可以绕着足部转轴相对于开关底座旋转；两个恢复弹簧安装在开关底座前部与足底之间，能够为足底提供回复力；足底橡胶安装在足底下部，能够在足底与地面接触时起到缓冲作用。小腿与开关底座固定。本发明结构简单、灵敏度高、安装方便。能在足底接触地面时接通足部内的微动开关，足部离地时又能及时断开微动开关，将机器人的运动状态及时反馈给控制系统，使控制系统灵敏判断足底的触地情况，保障腿式机器人的实时控制性能。
一种机器人足底感知机构

[实用新型]一种具有全方位角度反馈的柔性脊椎-CN201220505551.X有效
发明人：王世全;朱秋国;熊蓉;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-09-27 - 公布日： 2013-04-17 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有全方位角度反馈的柔性脊椎，本实用新型中主要包括脊椎、底座和若干驱动反馈单元；脊椎部分包括柔性脊椎体、脊椎环、顶部法兰和底部法兰，柔性脊椎体的一端固定顶部法兰，另一端固定底部法兰，底部法兰固定在底座上；驱动反馈单元均匀布置在底座上，由位移传感器、拉紧器和SMA丝组成；SMA丝一端固定在拉紧器上，并与位移线一起依次穿过底部法兰，脊椎环和顶部法兰的圆周孔后，固定在顶部法兰上。通过调节拉紧器的松紧可以调节柔性脊椎体的初始角度和可控的角度范围。本实用新型中采用SMA丝作为柔性脊椎的驱动，降低了设计成本，节省了空间，有助于提高机器人全方位运动的灵活性，提高机器人对环境的适应性。
一种具有全方位角度反馈柔性脊椎

[发明专利]实时精确观测和分析乒乓球旋转系统与系统运行方法-CN201210497563.7有效
发明人：章逸丰;赵永生;熊蓉;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-11-29 - 公布日： 2013-04-03 - 主分类号： G03B39/00 文献下载
摘要：一种实时精确观测和分析乒乓球旋转的视觉系统及系统运行方法，系统包括如下组成模块：图像采集和乒乓球目标识别定位模块、乒乓球空间运动KALMAN滤波器模块、云台运动规划和控制模块、乒乓球标志识别和三维重构模块、乒乓球旋转运动粒子滤波模块、三维虚拟场景重现模块；本发明的最大特点在于能实时对乒乓球的旋转信息进行观测和分析，在乒乓球空间运动的基础上得到其转动状态，从而可以得到更丰富和完整的乒乓球轨迹信息，并且仍具有极高的实时性，能为运动员训练教导、比赛实时裁判和直播、在线决策自动化系统的及时反映提供更丰富准确的信息。由于引入了对目标自身内部运动的观测分析，可以有效提高对目标运动状态估计和预测的精确性，从而可以更科学地推广到其它运行项目及民用、军工等类似场景。
实时精确观测分析乒乓球旋转系统运行方法

[实用新型]一种单腿跳跃机器人机构-CN201220505549.2有效
发明人：朱秋国;陈杰;熊蓉;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-09-27 - 公布日： 2013-03-27 - 主分类号： B62D57/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种单腿跳跃机器人机构，它由身体、大腿和小腿三部分组成，分别通过髋关节和膝关节连接；髋关节和膝关节的第一谐波减速器和第二谐波减速器均安装在髋部，驱动电机均安装在靠近髋部处，使得机器人接近于理想的倒立摆模型，以降低控制难度；膝关节通过大腿钢丝绳传动，大腿钢丝绳采用斜面机构和滑块调整机构，实现对钢丝绳张紧程度的调节；膝关节弯曲时压缩弹簧，将重力转化为弹簧的势能，为伸展运动积蓄能量。单腿机器人足底安装了力传感器，用于感知着地信息，足底橡胶垫缓冲了着地的冲击。本实用新型的单腿跳跃机器人机构，通过合理分布重心和串联弹簧储能机制，有助于提高机器人运动的灵活性、柔顺性和高效性。
一种跳跃机器人机构

[发明专利]具有全方位角度反馈的柔性脊椎-CN201210369945.1有效
发明人：朱秋国;王世全;熊蓉;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-09-27 - 公布日： 2013-01-30 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有全方位角度反馈的柔性脊椎，本发明中主要包括脊椎、底座和若干驱动反馈单元；脊椎部分包括柔性脊椎体、脊椎环、顶部法兰和底部法兰，柔性脊椎体的一端固定顶部法兰，另一端固定底部法兰，底部法兰固定在底座上；驱动反馈单元均匀布置在底座上，由位移传感器、拉紧器和SMA丝组成；SMA丝一端固定在拉紧器上，并与位移线一起依次穿过底部法兰，脊椎环和顶部法兰的圆周孔后，固定在顶部法兰上。通过调节拉紧器的松紧可以调节柔性脊椎体的初始角度和可控的角度范围。本发明中采用SMA丝作为柔性脊椎的驱动，降低了设计成本，节省了空间，有助于提高机器人全方位运动的灵活性，提高机器人对环境的适应性。
具有全方位角度反馈柔性脊椎

[发明专利]单腿跳跃机器人机构-CN201210369619.0有效
发明人：朱秋国;陈杰;熊蓉;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-09-27 - 公布日： 2013-01-16 - 主分类号： B62D57/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种单腿跳跃机器人机构，它由身体、大腿和小腿三部分组成，分别通过髋关节和膝关节连接；髋关节和膝关节的第一谐波减速器和第二谐波减速器均安装在髋部，驱动电机均安装在靠近髋部处，使得机器人接近于理想的倒立摆模型，以降低控制难度；膝关节通过大腿钢丝绳传动，大腿钢丝绳采用斜面机构和滑块调整机构，实现对钢丝绳张紧程度的调节；膝关节弯曲时压缩弹簧，将重力转化为弹簧的势能，为伸展运动积蓄能量。单腿机器人足底安装了力传感器，用于感知着地信息，足底橡胶垫缓冲了着地的冲击。本发明的单腿跳跃机器人机构，通过合理分布重心和串联弹簧储能机制，有助于提高机器人运动的灵活性、柔顺性和高效性。
跳跃机器人机构

[发明专利]基于视觉运动捕捉的机械臂标定及跟踪系统实现方法-CN201210299551.3有效
发明人：刘杰华;章逸丰;熊蓉;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-08-22 - 公布日： 2013-01-02 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及基于视觉运动捕捉的机械臂关节的标定和转动角度计算的方法。本发明是一种基于视觉运动捕捉的机械臂标定和跟踪系统，所述的系统包括光学被动式运动捕捉系统，计算机主控设备和视觉软件和外接显示屏，包括如下组成模块：运动捕捉数据采集和处理模块；机械臂关节标定模块；关节角度计算模块；基于OpenGL的三维虚拟场景重现模块。本发明是一种非常实用有效的机器臂关节标定及角度计算的解决方案，具有很好的应用前景。
基于视觉运动捕捉机械标定跟踪系统实现方法

[发明专利]一种仿人机器人手臂作业动态稳定控制方法-CN201210143001.2有效
发明人：张大松;熊蓉;吴俊;褚健 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-05-10 - 公布日： 2012-09-19 - 主分类号： B25J13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种仿人机器人手臂作业动态稳定控制方法，该方法通过辅助臂的最优分解动量运动实现机器人作业的动态稳定，保证机器人的全面稳定性：不跳动、不倾倒、不滑动，自动附带保证规划出的辅助臂关节角速度不超限，依据物理原理通过嵌入式高速计算机精密控制和调整机器人的动态稳定性，计算精确，安全可靠，反应迅速，使得机器人作业臂执行高速大范围复杂智能作业时能保持动态稳定，而且这种技术方案不针对特定的机器人结构，适应性广。既实现了高速大范围复杂作业，又能自主保持动态稳定。
一种人机人手作业动态稳定控制方法

[发明专利]一种四足机器人仿生弹性脊柱机构-CN201210177805.4有效
发明人：李超;吴俊;熊蓉 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-06-01 - 公布日： 2012-09-19 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本发明涉及一种四足机器人仿生弹性脊柱机构，该机构在脊柱转动关节上安装两个左右对称的扭簧，此时脊柱关节的转动与扭簧的弯曲约束在一起，扭簧随着脊柱关节的弯曲发生形变产生反方向扭矩并储存弹性势能，在脊柱的两端连接一个气动肌腱，通过气动肌腱的主动伸缩来控制脊柱关节的转动，调整气动肌腱的伸缩速度可以改变弹性脊柱整体的弹性系数，同时气动肌腱本身的弹性也可辅助储能并约束脊柱关节的运动范围，仿生弹性脊柱可以有效增强四足机器人的运动能力，提高能量的利用效率。
一种机器人仿生弹性脊柱机构

[发明专利]仿人机器人机械臂避碰运动轨迹规划方法-CN201210123781.4有效
发明人：黄秋兰;吴俊;熊蓉;张斌 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-04-25 - 公布日： 2012-08-22 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明提出了一种仿人机器人机械臂避碰运动轨迹规划方法，现有技术没有从根本上解决碰撞问题，本发明采用基于关节空间插补方法生成机械臂运动轨迹所带来的机械臂与桌子碰撞的问题，主要针对仿人机器人的拟人手臂面向桌面或类似桌面物体的作业，其中机械臂的自由度分布为肩部三个自由度，肘部两个自由度，腕部两个自由度。具体实现方法是，在能够保证固定时刻完成目标作业的前提下，在手臂运动过程中发生碰撞的时刻点，让肘部适当弯曲，避免碰撞。这种方案使机械臂实现了在具有较高的灵活性和较大作业空间的同时，无碰撞的运动。
人机械臂避碰运动轨迹规划方法