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[发明专利]一种自动化柔性圆筒夹具及其应用-CN202310211062.6在审
发明人： 陈思鲁;A•赛凡;沈琰波;李俊杰;袁黎明;张志辉;张驰;杨桂林 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-02-28 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B23Q3/06 文献下载
摘要：本申请公开了一种自动化柔性圆筒夹具及其应用，所述自动化柔性圆筒夹具包括可旋转的转台机构和可互换的夹紧机构；所述夹紧机构安装在所述转台机构上，由所述转台机构带动旋转；所述转台机构包括转盘、转轴、交流电机、气动空心缸，其中所述交流电机、气动空心缸、转轴依次连接，所述转轴带动所述转盘旋转；所述夹紧机构包括N个、沿圆周方向均匀分布的夹紧单元，其中N≥3。本申请提供了一种专用的自动化、灵活的旋转工作台，具有可移动、可调性、灵活性、高定位精度和可互换的夹紧机构，能在超声喷丸成形过程中夹持大型圆筒薄壁零件。本发明的结构经过优化后，与现有设计相比，重量轻，加工制造成本低，占用空间少等特点。
一种自动化柔性圆筒夹具及其应用

[发明专利]基于单位对偶四元数的并联机构运动学标定方法和系统-CN202310920829.2在审
发明人： 陈思鲁;罗竞波;杨桂林;郑天江;李华民;张驰;蒋德鑫 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-07-26 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于单位对偶四元数的并联机构运动学标定方法和系统。所述标定方法包括：对并联机构的每个连杆上分配局部坐标系，在动平台上分配工具坐标系，基于单位对偶四元数列出相邻坐标系的初始位姿，并列出其对数坐标；列出每个关节在与之相连的后一个连杆上的坐标系相对于前一个连杆上的坐标系中的旋量坐标；给定初始位姿的对数坐标以及若干组主动关节位移，基于正运动学方法计算动平台的名义位姿；获取动平台的实际位姿；利用误差建模和参数辨识方法，获取修正的初始位姿的对数坐标；指定动平台的期望位姿，利用误差补偿方法修正主动关节位移值，将修正的主动关节位移值输入到并联机构。本发明具有通用性强、精度高、效率高的优点。
基于单位对偶四元数并联机构运动学标定方法系统

[发明专利]一种宏微精密定位装置及控制方法-CN202310488897.6在审
发明人：张驰;金依雯;袁黎明;陈思鲁;任建泽;周杰 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-05-04 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01B21/00 文献下载
摘要：一种宏微精密定位装置，包括：基座，设有线性导轨和线性宏驱动件；宏动平台，滑动连接于线性导轨，宏动平台上设有线性微驱动件和柔性平动机构；微动平台通过柔性平动机构滑动连接于宏动平台上，线性微驱动件作用于微动平台以控制微动平台的移动距离；相对位移传感器用于检测微动平台相对宏动平台的位移；线性宏驱动件作用于宏动平台，且线性宏驱动件根据相对位移传感器的反馈信号判断是否控制宏动平台响应微动平台的移动。上述方案结合了线性微驱动件的精密位移和线性宏驱动件行程大的特点，同时通过以微动平台带动宏动平台的控制策略减少线性宏驱动件的频繁启停问题，提高工作效率和作业精度。本公开还提供一种宏微精密定位装置的控制方法。
一种精密定位装置控制方法

[发明专利]用于薄壁板件超声加工的可调夹具-CN202310397073.8在审
发明人： 陈思鲁;A·赛凡;袁黎明;李俊杰;沈琰波;张志辉;张驰;杨桂林 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： C21D7/04 文献下载
摘要：本申请涉及一种用于薄壁板件超声加工的可调夹具。所述可调夹具包括主体框架、连接构件、焊接法兰、空心转台和旋转电机。其中，所述主体框架沿第一方向间隔设置有上夹框和下夹框，所述上夹框与所述下夹框之间配置为具有沿第一方向可调节的夹紧空间；所述连接构件位于所述上夹框、所述下夹框及所述主体框架之间的连接处，所述连接构件用于定位锁紧所述上夹框与所述下夹框之间的位置；所述焊接法兰固定连接于所述主体框架的一侧；所述空心转台的旋转轴与所述焊接法兰连接；所述旋转电机与所述空心转台电连接，所述旋转电机用于驱动所述空心转台在预设角度范围内往复转动。能够满足机器人超声喷丸加工过程中的双面加工、可靠性和夹持精度等要求。
用于薄壁超声加工可调夹具

[发明专利]用于薄壁圆柱工件超声校形的自动夹具-CN202310397068.7在审
发明人： 陈思鲁;A·赛凡;袁黎明;李俊杰;沈琰波;张志辉;张驰;杨桂林 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： B24C9/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种用于薄壁圆柱工件超声校形的自动夹具。所述自动夹具包括：工作台面、主动内六爪卡盘、被动内六爪卡盘、第一驱动件和第二驱动件，所述主动内六爪卡盘用于定位夹持待加工工件的沿轴向方向的一侧；所述被动内六爪卡盘用于定位夹持所述待加工工件的沿轴向方向的另一侧，所述待加工工件设置于所述工作台面上方，两者之间配置有预设安全距离；所述第一驱动件的驱动轴通过第一传动构件与所述主动内六爪卡盘转动连接；所述第二驱动件配置为带动所述被动内六爪卡盘相对所述主动内六爪卡盘可移动的调节间距。薄壁圆柱体两端均通过爪盘固定，夹持刚度高，可大幅减小加工时产生的变形，且夹持空间可以灵活进行调整。
用于薄壁圆柱工件超声自动夹具

[发明专利]一种用于精密驱动的解耦主动万向轮组件及全向移动平台-CN202211312961.7在审
发明人：王慰军;许阐;杨桂林;陈思鲁;方灶军;张驰 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-10-25 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： B60K17/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于精密驱动的解耦主动万向轮组件，包括箱体，安装在箱体下方可自由转向的轮架，位于轮架两侧的第一滚轮和第二滚轮，以及分别驱动第一滚轮和第二滚轮滚动的第一轮轴和第二轮轴，所述箱体内设有为所述第一轮轴和第二轮轴提供驱动力的驱动装置和用于控制轮架转向的转向装置。本发明还提供了一种全向移动平台。本发明提供的方法通过为万向轮组件引入了消隙结构消除脚轮转向时派生的滚动输出，从而提高脚轮的运动精度和灵活性。
一种用于精密驱动主动万向轮组件全向移动平台

[发明专利]一种基于离散控制障碍函数的人机协作控制方法-CN202211323281.5在审
发明人：朱禹帆;朴钟宇;陈思鲁 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于离散控制障碍函数的人机协作控制方法，具体操作过程为采集人体骨架关节点数据：通过深度相机采集人体运动数据并提取骨骼关键点或动作捕捉系统采集骨骼关键点，将人体各部分表示为由骨骼点连接的刚性线段；递推最小二乘法在线预测人体关节轨迹与不确定度；判定最近点和最小距离；预测最近点的轨迹和不确定度；构建带有预测轨迹和不确定度的最小距离的安全约束；通过优化求出与原始控制输入最接近的控制率，控制机器人运动，而后继续读取机器人关节位置，重新采集人体骨架关节点位置，重复预测得到最终控制公式。本发明基于人机空间位置的最近点轨迹预测与不确定度预测方法，帮助准确定义未来时刻的人机最小距离。
一种基于离散控制障碍函数人机协作方法

[发明专利]一种轮辋圆度自动化检测系统及方法-CN202211333282.8在审
发明人：张志辉;陈思鲁;朴钟宇 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2022-10-28 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种轮辋圆度自动化检测系统及方法，该系统由工控机控制模块、线激光扫描模块、工件放置模块等三部分组成。基于该系统公开了一种轮辋圆度自动化检测方法，首先搭建轮毂装夹转台加激光升降滑台的装置，借助激光跟踪仪完成测量系统的外参标定；其次根据滑台改变线激光的位置实现轮辋分段多次测量，基于机械约束实现多次测量数据的拼接得到完整的轮辋测量点云模型；根据外部标定结果实现测量的轮辋的三维点云数据从测量坐标系到转台坐标系的转换过程；最后基于k‑dtree改进ICP算法实现测量模型与CAD模型的匹配，根据匹配结果计算轮辋圆度变形量从而实现轮辋圆度的检测。本发明能够实现轮辋圆度的自动化检测并输出加工余量，为后续的轮辋圆度校形修正提供指导。
一种轮辋圆度自动化检测系统方法

[发明专利]肢体运动轨迹及其预测误差的预测方法、系统和电子装置-CN202111277282.6有效
发明人： 陈思鲁;刘艺莎;朱禹帆;张驰;杨桂林 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2021-10-29 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本申请涉及一种肢体运动轨迹及其预测误差的预测方法、系统和电子装置，该方法通过基于神经网络建立运动轨迹的预测模型，并对预测模型进行离线训练；将运动轨迹的实测值与通过预测模型得到的运动轨迹的估计值进行比较，得到当前采样点的运动轨迹的实际误差值，并根据实际误差值在线调整预测模型的输出层参数向量；获取调整后的预测模型输出的预测结果，解决了肢体运动轨迹预测准确率低的问题，实现了实时、准确的肢体运动轨迹预测。
肢体运动轨迹及其预测误差方法系统电子装置

[发明专利]一种四自由度并联机构-CN202110913040.5有效
发明人：杨桂林;赵杰;熊次远;陈思鲁;陈庆盈;张驰 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种四自由度并联机构，包括定平台、动平台、第一支链和第二支链，四者两两相连形成一闭环结构，动平台在两条支链的配合作用下，可实现三个平动和一个转动运动的四个自由度的运动。本发明具有运动简单，刚度大，奇异位形少，工作空间大，可广泛应用于工业自动化装配、物料拾取、包装分拣等领域。
一种自由度并联机构

[发明专利]一种基于位置和距离约束的机器人标定方法-CN202210984365.7在审
发明人：杨桂林;何建辉;陈思鲁;罗竞波;万红宇;张志辉;汤烨;陈庆盈;张驰 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-08-15 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于位置和距离约束的机器人标定方法，包括建立机器人的运动学模型及基于位置约束和距离约束的运动学误差模型；将末端标定装置安装至机器人的末端，将几何约束装置安装至机器人的工作空间内；拖动机器人，使末端标定装置的标定球约束于几何约束装置上的各个球座，且每个球座以不同的构型触碰若干次，读取并记录每次测量的关节角数据；辨识相应的机器人的运动学模型参数；将辨识得到的运动学模型参数误差补偿到机器人的控制器中。本发明具有成本低廉、便携性好、操作简便、不易损坏等优点。
一种基于位置距离约束机器人标定方法

[发明专利]一种基于位姿约束和力感知的机器人标定方法-CN202210984472.X在审
发明人：杨桂林;何建辉;陈思鲁;万红宇;罗竞波;汤烨;张志辉;陈庆盈;张驰 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-08-15 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于位姿约束和力感知的机器人标定方法，包括建立运动学模型、几何误差模型和非几何误差模型；将末端标定装置安装至机器人的末端，将几何约束装置安装至机器人的工作空间内；拖动机器人，使末端标定装置的各个标定球约束于几何约束装置上的各个V型槽中，实现位姿约束，然后拖动至不同面上的V型槽中，利用两次测量名义末端位姿与实际值之间的偏差，标定机器人的几何参数误差；此外，通过力传感器读取末端力，标定非几何误差模型；辨识相应的机器人的运动学模型参数；将辨识得到的运动学模型参数误差补偿到机器人的控制器中。本发明具有成本低廉、便携性好，且提供的末端位姿误差信息量更多，也可用于辨识非几何误差模型等优点。
一种基于约束感知机器人标定方法

[发明专利]AC双转台五轴机床的位置无关几何误差建模和辨识方法-CN202110685808.8有效
发明人： 陈思鲁;万红宇;郑天江;蒋德鑫;张驰;杨桂林 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2021-06-21 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： B23Q15/06 文献下载
摘要：本发明公开了AC双转台五轴机床的位置无关几何误差建模方法，包括基于局部指数积公式，建立五轴机床通用正向名义运动学模型；将得到的通用正向名义运动学模型应用于AC双转台五轴机床的正向名义运动学建模；由AC双转台五轴机床的正向名义运动学模型计算全位姿误差模型，并对全位姿误差模型进行简化；根据球杆仪测量的距离误差，得到基于距离误差信息的AC双转台五轴机床的位置无关几何误差模型，该模型的运动学参数的平滑变化避免矩阵奇异，通用性好；本发明还公开了面向AC双转台五轴机床的位置无关几何误差的辨识方法，采用带阻尼因子的迭代最小二乘法辨识位置无关几何误差参数，提高误差辨识过程的鲁棒性。
ac 转台机床位置无关几何误差建模辨识方法

[发明专利]一种重载机器人标定方法-CN202010695790.5有效
发明人： 陈思鲁;万红宇;刘艺莎;张驰;杨桂林 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2020-07-17 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种重载机器人标定方法，通过结合可解析的梁变形模型和数据驱动的高斯过程回归模型的非几何误差补偿方法，先去除非几何误差中不符合高斯过程先验分布的误差，再使用数据驱动的方法进一步提高重载直角坐标机器人的定位精度。解决重载机器人在几何误差补偿后，直接使用高斯过程回归模型补偿非几何误差可能会出现标定精度波动的现象。
一种重载机器人标定方法

[发明专利]一种五轴机床几何误差补偿方法-CN202110602232.4有效
发明人： 陈思鲁;万红宇;郑天江;蒋德鑫;张驰;杨桂林 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G05B19/404 文献下载
摘要：本发明公开了一种五轴机床几何误差补偿方法，其步骤如下：误差模型建立，基于局部指数积公式建立五轴机床的全位姿误差模型，分离全位姿误差模型得到位置误差模型；误差数据采集，设置五轴机床在联动下，使刀尖轨迹保持工件端和主轴端距离恒定，采用球杆仪分别测量得到两个转动轴正向和反向运行的四种组合的距离误差数据；实际指令生成，将四组距离误差数据输入位置误差模型，生成五轴机床的实际运动指令，将所述实际运动指令输入五轴机床的控制系统。本发明求解实际五轴运动学模型的逆解的过程清晰简单，避免了传统解析法求解过程繁琐的问题；本发明还通过区分转动轴正反向有效地补偿了由于五轴机床的传动部件反向间隙带来的误差。
一种机床几何误差补偿方法

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