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[发明专利]一种可变刚度的工业机器人被动柔顺装置及协作装配方法-CN202210140652.X有效
发明人：李波;沈烨;田威;廖文和;赵威;张苇;王小刚;王品章;刘明轩 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-02-16 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可变刚度的工业机器人被动柔顺装置及协作装配方法，被动柔顺装置主要包括MRE被动柔顺装置、励磁线圈、吸盘、承重连接装置等，其中磁流变弹性体作为变刚度元件用于实现被动柔顺装置的变刚度特性。MRE被动柔顺装置可通过承载连接装置与机器人末端固连，依据机器人末端所需夹取装配工件的重量体积等特征，涵盖轻载至重载、平面至曲面工件，并可相应地增加/减少所述被动柔顺装置数量或移动装置位置以达到理想效果，具有适用范围广，可拆卸重组，灵活性强等优点。最终利用装置变刚度被动柔顺特性，在机器人混合主被动柔顺高精度装配过程中，一种被动协作装配方案能配合主动柔顺控制进行各阶段作业。
一种可变刚度工业机器人被动柔顺装置协作装配方法

[发明专利]一种一键锁紧多节管的伸缩杆-CN202310885718.2在审
发明人： 王品章 -专利权人：湖北米泊智能科技有限公司
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： F16B7/14 文献下载
摘要：一种一键锁紧多节管的伸缩杆,包括由内管（4）、中管（5）和外管（6）依次套接的伸缩管体，以及用于对伸缩管体的各管段进行锁紧的锁紧机构，锁紧机构包括用于对内管（4）与中管（5）结合部进行锁紧和松开的上锁止结构（7），用于对中管（5）与外管（6）结合部进行锁紧和松开的下锁止结构（8），用于把上锁止结构（7）锁紧动作所产生的动能进行传递并控制下锁止结构（8）进行锁紧和松开动作的传动条（9）。本发明优点是：上锁止结构的锁紧动作所产生的动能通过传动条进行传递并控制下锁止结构进行锁紧和松开动作，即一个锁紧机构能够同时对与之相邻的上中下三个管体进行锁紧，简化现有伸缩杆调节锁紧的工序，使用更加方便。
一种一键锁紧多节管伸缩

[发明专利]一种大型结构件高自由度龙门式制孔系统及其运行方法-CN202310640707.8在审
发明人：李鹏程;刘宏伟;王品章;晏阳;朱斌;邢凯丰 -专利权人：南京唯宇智能装备有限公司
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B23B41/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种大型结构件高自由度龙门式制孔系统及其运行方法，制孔系统包括五自由度的混联结构和五自由度制孔末端两大部分，并在整个加工范围内设置有用于大型结构件和制孔末端跟踪定位的空间位姿检测跟踪系统；其中混联结构上具有双滑枕，可通过双滑枕的相对运动改变A轴的角度；双滑枕间的B轴角度调整结构上装有自适应滑轨，避免双滑枕相对运动导致的内应力；制孔末端上装有基准检测系统、法向找正系统和压力脚等结构；制孔过程中通过空间位姿跟踪、基准检测、法向找正实现高精度制孔。本发明的制孔系统加工范围大、自由度高、适应性强、定位准，通过合理的任务规划可实现大型结构件的高精高效制孔。
一种大型结构件自由度龙门式制孔系统及其运行方法

[发明专利]一种重载工业机器人辅助装配安全空间的规划方法-CN202210098143.5有效
发明人：田威;刘明轩;段晋军;李鹏程;王品章;沈烨 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-01-27 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种重载工业机器人辅助装配安全空间的规划方法，通过对重载工业机器人、装配工件、工作环境三者分别建立模型，进而建立虚拟安全空间环境，不仅考虑到工作任务中重载工业机器人、装配工件等动态变换的部分与工作环境之间的干涉，同时也加入了重载工业机器人与装配工件等动态变换部分自身之间的干涉；针对大负载工件的安全空间规划问题提出了安全空间包络面的概念，并在此基础上依次建立冗余安全空间包络面、安全空间缓冲带，通过对安全空间缓冲带的灵活运用来对机器人的运动进行调节。该方法对于在安全空间下进行自动化编程及人机协作任务具有通用性，可根据实际的任务来对虚拟安全空间环境进行规划。
一种重载工业机器人辅助装配安全空间规划方法

[发明专利]用于机器人加工多频共生颤振抑制的磁流变减振方法-CN202310279896.0有效
发明人：李波;赵威;田威;刘鹏;王品章 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-03-22 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： F16F15/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于机器人加工多频共生颤振抑制的磁流变减振方法，涉及工业机器人减振技术领域。本发明提出的减振系统包括磁流变装置与多通道可调电源。磁流变装置包括环形阵列分布的磁流变弹性体吸振器。本发明提出的减振系统充分考虑机器人加工颤振时多个颤振频率共生的问题，通过分析外界颤振频率范围，可改变磁流变装置中每个磁流变弹性体的尺寸，使得磁流变装置工作带宽适应于不同颤振频率，最大限度吸收颤振能量。且所涉及磁流变弹性体吸振器底座设计为磁力座，振子设有配重螺纹孔，方便安装于不同末端执行器上的同时可调整振子重量，进一步提高机器人加工质量和稳定性并具备良好的普适性。
用于机器人加工共生抑制流变方法

[发明专利]一种工业机器人视觉伺服轨迹补偿方法-CN202211655733.X在审
发明人：李鹏程;王忠康;张奇;田威;孔玲怡;王品章;晏阳 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-12-22 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：一种工业机器人视觉伺服轨迹补偿方法，包括S1：建立工业机器人视觉伺服轨迹补偿的硬件组态，包含双目视觉传感器、工业机器人、以及安装在工业机器人上的铣削制孔末端；S2：将任一空间曲线确定为工业机器人加工轨迹，使用离线编程技术将加工轨迹分成多段直线，生成工业机器人执行的轨迹程序文件与多段直线的端点数据文件；S3：使用双目视觉传感器对工业机器人基坐标系、铣削制孔末端坐标系进行标定与视觉跟踪，得到铣削制孔末端坐标系相对于工业机器人基坐标系的实时位姿关系；S4：基于步骤S2和S3对机器人运动过程进行视觉伺服控制。通过上述方案提高了机器人轨迹精度，成功应用于加工铣削复合材料，满足铣削复材的精度要求。
一种工业机器人视觉伺服轨迹补偿方法

[发明专利]线激光传感器与机器人法兰盘相对位姿标定方法及系统-CN202211307719.0有效
发明人：李鹏程;张奇;王忠康;田威;王品章;孔玲怡;叶昶君 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-10-24 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了线激光传感器与机器人法兰盘相对位姿标定方法及系统，涉及线激光传感器与机器人法兰盘相对位姿的标定技术。本发明公开的标定块通过线激光传感器实现其位姿的测量，同时利用光学动态跟踪系统及配套光笔完成标定块位姿的测量，进而求解得到线激光传感器与机器人法兰盘相对位姿的标定。本发明不需要移动工业机器人，且线激光传感器仅需要单次测量标定块，即可完成标定，标定求解过程为矩阵方程运算，不存在最优解的计算过程，标定简单且结果准确度高。
激光传感器机器人法兰盘相对标定方法系统

[发明专利]用于大型弱刚性结构件装配的双机器人协同柔顺装调方法-CN202110493634.5有效
发明人：田威;王品章;李波;廖文和;梁爽;李宇飞;崔光裕 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-05-07 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于大型弱刚性结构件装配的双机器人协同柔顺装调方法，包括：对机器人系统进行机电耦合分析，通过加速度多体系统传递矩阵法建立机械子系统的动力学模型，与建立PMSM数学模型相结合，得到装调机器人机电耦合动力学模型；通过视觉识别支架及安装面的空间位姿，以机电耦合动力学模型为基础设计阻抗控制器，结合视觉跟踪、重力补偿、防碰撞机制实现支架的柔顺装调。本发明的柔顺装调方法，装调柔顺性好、响应快，同时通过双机器人协作实现了多型号支架的自主识别、自动抓取、在线补偿与防碰撞处理。柔顺性好、响应快，同时通过双机器人协作实现了多型号支架的自主识别、自动抓取、在线补偿与防碰撞处理。
用于大型刚性结构件装配双机协同柔顺方法

[发明专利]双机器人协作弱刚性构件铣削刚度强化与颤振抑制方法-CN202110493631.1有效
发明人：田威;王品章;李波;廖文和;梁爽;崔光裕;李宇飞 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-05-07 - 公布日： 2021-12-21 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种双机器人协作弱刚性构件铣削刚度强化与颤振抑制方法，包括：搭建弱刚性支架的动力学模型，确定最优支撑力的大小、方向及作用点；分析机器人系统各结构间的耦合关系，并通过变微分法建立机器人机电耦合动力学模型；结合AGV冗余自由度，确定刚度强化的最优支撑姿态与支撑力；通过采集并分析机器人铣削颤振，结合动力学模型与电机电流‑电机扭矩映射模型，在不改变机器人支撑姿态及铣削轨迹的基础上确定颤振抑制的电机电流。本发明的方法，柔性好、自适应强，同时考虑了支架与机器人的刚度强化与姿态优化，通过调节电机电流实现双机器人协作颤振抑制，实用性及通用性好。
双机协作刚性构件铣削刚度强化抑制方法

[发明专利]基于操作意图识别的变导纳辅助大部件装配方法及系统-CN202111118004.6有效
发明人：田威;沈烨;段晋军;王品章;刘明轩 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2021-12-17 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及利用重载工业机器人进行大尺寸部件人机交互装配的领域，提供了一种基于操作意图识别的变导纳辅助大部件装配方法及系统，变导纳柔顺辅助装配方法包括：考虑抑制系统惯性与人机交互工作柔顺性，优化定导纳控制方法，搭建基于人类操作意图识别的变导纳控制模型；结合导纳系数对控制的影响，设计选取导纳系数的实验方案，分析变导纳控制特性；针对辅助装配不同阶段的要求，定制自由空间与约束空间下相应的机器人末端运动规则；基于机器人的安全工作空间，建立虚限位壁限制拖拽范围。本发明的方法，操作柔顺性好、克服惯性能力强，同时考虑了重载机器人在自由空间与约束空间下进行大部件辅助装配的应用，实用性及通用性好。
基于操作意图识别导纳辅助部件装配方法系统

[发明专利]一种工业机器人作业姿态优化方法-CN202010577095.9有效
发明人：田威;焦嘉琛;廖文和;李波;张霖;胡俊山;李宇飞;蒲玉潇;王品章;崔光裕 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了的一种工业机器人作业姿态优化方法包括以下步骤：建立工业机器人笛卡尔空间的刚度模型；根据作业任务类型评估工业机器人关节的定向刚度；根据作业任务类型确定机器人作业任务的特征点位，通过工业机器人作业系统刀具轴向的冗余自由度，以定向刚度性能最优为优化目标完成特征点位的姿态优化；获取所有特征点位最优刚度姿态，通过光顺处理完成其余目标点位或轨迹差补位置的姿态优化。本发明实现了全作业任务的刚度最优姿态的选取，实现了复杂作业任务的机器人作业姿态的快速优化与加工性能的提升，满足了机器人在制孔、铣削等高精制造加工领域的技术需求。
一种工业机器人作业姿态优化方法

[发明专利]叶轮叶片机器人轨迹恒力跟踪去毛刺方法-CN202110781798.8有效
发明人：田威;王品章;王长瑞;张新龙;张奇;沈烨;刘明轩;康瑞浩 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-07-12 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： B24B9/04 文献下载
摘要：本发明涉及叶轮叶片机器人轨迹恒力跟踪去毛刺方法，该方法基于零件种类识别的磨抛轨迹与去毛刺刀具自主选择，创新了集刀具零点标定、错刀识别与断刀检测与一体的刀具信息保障系统，建立了毛刺去除量与磨抛法向力间的关联关系，融合了刀具法向被动调节、恒力电主轴轴向浮动与力位混合主动柔顺控制的机器人磨抛轨迹恒力跟踪，通过对视觉、力觉与机器人位姿信息进行神经网络学习实现磨抛加工碰撞预测。本发明方法为复杂曲面狭窄空间类零件去毛刺加工提供了一种解决方案，具有自适应强、柔性高等特点，通过多源信息融合实现机器人去毛刺轨迹恒力跟踪，实用性及通用性好。
叶轮叶片机器人轨迹恒力跟踪毛刺方法

[发明专利]基于厚度在线检测的移动式双机器人协同打磨装置及方法-CN201811340568.2有效
发明人：田威;王品章;廖文和;张霖;崔海华;曾致贤;薛其伟 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-11-12 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： B24B49/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于厚度在线检测的移动式双机器人协同打磨装置及方法。为迎合世界智能化发展趋势，提高传统加工的自动化水平，针对传统中大型零件的打磨加工的加工工位多，工序复杂，需重复装卸，加工精度差，效率低等问题，提出了由双机器人、自由移动平台、浮动恒力打磨电主轴、双目视觉、电磁测厚仪、激光跟踪仪和旋转工装等关键设备组成的加工系统，提出了一种结合双机器人协同控制、三维测量、离线编程、工艺数据库、在线检测加工一体化打磨方法。
基于厚度在线检测移动式双机协同打磨装置方法

[发明专利]一种基于电机电流的叠层材料在线变参数制孔方法-CN201810516142.1有效
发明人：张霖;薛其伟;韦学文;王品章;郑义;田威;廖文和 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2020-05-05 - 主分类号： B23B41/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于电机电流的叠层材料在线变参数制孔方法,该方法所使用的装置包括进给电机、电主轴、驱动器和控制器；首先从驱动器中读取进给电机实时电流并将电流数据上传给控制器,然后使用卡尔曼滤波对提取电流进行滤波，滤除电流信号在采集和传输的过程中受到外界干扰和设备内部噪声,再对经过滤波后的电流数值进行离散积分处理，以积分差与阈值的比较值作为参数，实时判断当前制孔所处阶段,最后根据得到的钻孔阶段控制进给电机速度和电主轴转速。本发明无需预先测量材料厚度尺寸来确定工艺参数切换点，能够在线监测加工过程，实时判断当前所处加工状态，使用各层材料最佳工艺参数进行制孔。
一种基于电机电流材料在线参数方法

[实用新型]钢筋切断机构-CN201520500274.7有效
发明人：王贺亮;王闰年;王品章;梅玉强;张国恒;张梅;汝丁丁;王浩飞 -专利权人：阜阳三环管桩有限公司
申请日： 2015-07-09 - 公布日： 2015-12-16 - 主分类号： B21F11/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种钢筋切断机构，包括安装板，安装板上转动安装有输送辊和导向辊，导向辊侧壁上设有弧形槽，导向辊下方的安装板上固定安装有副切刀，副切刀左侧的安装板上固定安装有支架，支架上固定安装有导向块和切割气缸，切割气缸的活塞杆端部连接有主切刀并穿过导向块，副切刀为半圆形结构，主切刀的切削刃与副切刀的切割面在同一平面内。本实用新型结构设计简单而合理，制造使用效果好，可以极大的提高对钢筋或者铁皮生产的效率和产品的质量，产品的统一性高，为大批量的生产提供了条件和生产环境。
钢筋切断机构

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