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科技成果转化公示〔2025〕85号——高精度三维视觉感知与机器人智能操作技术

来源:    作者:    发布时间:2025-12-08    阅读量:


根据《rabey雷竞技科技成果转化管理办法》规定,对我校机械科学与工程学院李文龙老师团队的“高精度三维视觉感知与机器人智能操作技术”成果转化相关事项公示如下:

一、成果名称及简介

成果包含19项知识产权:

(1)发明专利:一种薄壁零件的铣削变形在线测量与补偿加工方法

发明人:李文龙,童刚,谢核,韩克平

专利号:ZL201510192630.8

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种薄壁零件的铣削变形在线测量与补偿加工方法,包括:(1)建立薄壁零件三维模型,获得数控代码;(2)在三维模型中提取测量点位;(3)基于模型进行测量路径规划;(4)对工件毛坯进行粗加工和半精加工;(5)进行在机测量,获取所有规划的测量点位的坐标值;(6)将获得测量点位的坐标值与薄壁零件三维模型上对应点对比,计算实际加工工件每个点位的坐标与三维模型上对应点偏差;(7)根据加工偏差施以补偿系数优化加工轨迹据此进行精加工,得到最终的加工变形偏差及补偿值。本发明的方法经过半精加工与精加工设计,二者使用完全相同的加工参数,即只需用一组试验尽可能的实现同类材料及特征的薄壁零件最佳的精加工补偿效果,适用于航空航天船舶等多种类薄壁零件的铣削变形测量与补偿加工。

(2)发明专利:一种基于三维测量点云的复杂零件位姿估计系统及方法

发明人:李文龙,胡著,王刚,田亚明

专利号:ZL201811428771.5

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种基于三维测量点云的复杂零件位姿估计系统及方法,其通过如下步骤实现复杂零件位姿估计:标定六自由度工业机器人末端法兰盘与光栅式面阵扫描仪测量坐标系之间的转换矩阵;通过六自由度工业机器人带动光栅式面阵扫描仪运动以对被测工件进行扫描,进而获取被测工件的三维点云数据;将被测工件的三维点云数据转换至机器人基坐标系下以获取转换后的三维点云数据;将转换后的三维点云数据与被测工件的三维设计模型进行匹配,以获得被测工件相对机器人基坐标系的位姿,以此完成复杂零件位姿的估计。本发明测量范围广,可实现被测工件多区域及完整形貌的精确测量,能够准确的获取被测工件的位姿,适用于航空航天机器人加工或机床加工领域对复杂零件位姿的高效、准确估计。

(3)发明专利:一种基于均值漂移的不同精度三维点云数据的融合方法

发明人:李文龙,李启东,尹周平,熊有伦

专利号:ZL201210496833.2

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种基于均值漂移的不同精度下三维点云数据融合方法,针对两组精度等级不同三维点云数据,利用高精度点云建立低精度点云误差分布,进而对低精度点云进行均值漂移,消除低精度点云的漂移误差,从而实现两组数据信息的融合,该方法包括:S1:建立低精度点云的拓扑结构信息,包括每个样点的邻域点集和单位法矢;S2:利用高精度点云对低精度点云进行密度聚类,根据聚类结果确定低精度点云每个样点漂移误差;S3:利用低精度点云的拓扑结构信息和所述漂移误差确定低精度点云各样点的漂移矢量,根据该漂移矢量对低精度点云各样点进行漂移,实现融合。本发明方法在消除低精度点云漂移误差的同时,可实现小幅度噪声光顺、融合更优。

(4)发明专利:一种基于畸变能密度理论的燃料棒更换机械手

发明人:李文龙,韩克平,尹周平

专利号:ZL201410187330.6

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种燃料棒更换机械手,包括芯杆、弹性夹爪和锁紧套筒,其中芯杆用于感测燃料棒的位置,弹性夹爪具有多个夹爪,该弹性夹爪可相对锁紧套筒轴向移动使该多个夹爪位于燃料棒外周,使得多个夹爪可夹紧燃料棒,从而实现核燃料棒的抓取;各夹爪的与锁紧套筒内壁接触的外侧曲面的曲率与锁紧套筒内壁曲面的曲率相同,且在多个夹爪处于加持状态时其外侧曲面与弹性夹爪轴心平行;各夹爪的与燃料棒接触的爪尖曲面的曲率小于燃料棒颈部曲面曲率,且在多个夹爪处于加持状态时其爪尖曲面与弹性夹爪轴心平行。本发明结构巧妙,使机械手在抓取燃料棒时可靠性更高,抗疲劳特性更好,通过其它执行机构控制锁紧套筒、弹性夹爪、芯杆的相对运动,实现了机械手对燃料棒的准确有效抓取。

(5)发明专利:一种机械手夹爪及其应用

发明人:李文龙,韩克平,尹周平

专利号:ZL201410335851.1

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种燃料棒更换机械手,包括芯杆、弹性夹爪和锁紧套筒,其中芯杆用于感测燃料棒的位置,弹性夹爪具有多个夹爪,该弹性夹爪可相对锁紧套筒轴向移动使多个夹爪位于燃料棒外周,使得多个夹爪可夹紧燃料棒,从而实现核燃料棒的抓取;弹性夹爪各夹爪与锁紧套筒内壁接触外侧曲面的曲率与锁紧套筒内壁曲面的曲率相匹配,使锁紧套筒与弹性夹爪在相对位移时,弹性夹爪爪头部位的外侧曲面与锁紧套筒锁紧部位内侧曲面总是面接触。本发明结构巧妙,使机械手夹爪尺寸小,夹取力度大,可靠度高,可自适应不同尺寸工件,具有较好的夹取特性。通过其它执行机构控制锁紧套筒、弹性夹爪、芯杆的相对运动,实现了对被夹取工件的夹取。

(6)发明专利:一种激光条纹的中心线提取方法

发明人:马千里,李文龙,蒋诚,於来欣,谢核,杜雨丁

专利号:ZL201510007418.X

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种激光条纹中心线的提取方法,属于机器视觉技术领域,包括S1对光条纹图像进行去噪处理,获得无噪光条纹图像;S2对经步骤S1获得的无噪光条纹图像进行区域提取,获得包含有光条纹全部的面积较小的矩形区域;S3去除经步骤S2获得的所述矩形区域中的像素孤立点;S4采用高斯卷积法对经步骤S3获得的边缘无毛刺的光条纹进行处理;S5对经步骤S4获得的平滑模糊光条纹进行两次灰度重心法处理,提取所述平滑模糊光条纹的二次中心线;S6对经步骤S5获得的二次中心线进行非均匀三次B样条曲线拟合,获得优化后的光条纹中心线,即实现光条纹中心线的提取。本发明提高了激光条纹图像中心线提取精度,适用核电、热扰动等工况领域。

(7)发明专利:一种涡轮叶片视觉检测的系统

发明人:马千里,李文龙,蒋诚,於来欣,谢核,杜雨丁

专利号:ZL201510006964.1

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种涡轮叶片视觉检测系统,包括:上部设置有工作台的机身,顶盖设置在该机身上方并罩于工作台上;安装在工作台表面上的电动旋转台,用于设置待检测的叶片;以及电动平移台,其在竖直方向设置有导向滑轨,测量传感器设置在该导向滑轨上可相对工作台面的上下移动;该测量传感器具有可发出测量用激光并入射到叶片的激光器以及用于接叶片反射光以成像的相机,通过其在工作台面的上下移动并配合相对布置的所述电动旋转台上的叶片的旋转,可实现对所述叶片的轴向上下以及两表面的多点扫描成像,进而实现对叶片的精确快速扫描测量。本发明实现自动化涡轮叶片检测,工作效率高、测量精度高,可提高叶片类零件检测效率。

(8)发明专利:一种薄壁零件铆钉边界提取方法及装置

发明人:李文龙,严中良,徐伟,沈强,张晋华,张翰玉,高超,刘宇琪,陈锐,田亚明

专利号:ZL202410923400.3

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种薄壁零件铆钉边界提取方法及装置。本申请充分利用了铆钉的局部特征,即明显的密度和法向量变化。通过将铆钉的局部自适应密度与法向量偏差(即铆钉对应的离散点云数据中的任一点云数据的法向量与第一数据之间的法向量夹角)作为单个样本数据的两个维度,构建特征空间,降低离散值对铆钉特征识别的影响。通过对数据点的聚类进行迭代更新,得到铆钉边界,提高薄壁零件铆钉边界提取的准确度。

(9)发明专利:一种考虑迭代滑模的移动机器人解耦控制方法

发明人:蒋立泉,王书亭,谢远龙,孟杰,刘伦洪,李鹏程,孙浩东,吴天豪,章小龙,吴昊

专利号:ZL202010873333.0

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种考虑迭代滑模的移动机器人解耦控制方法,该方法包括:S1构建关于驱动轮产生的偏航惯性力矩和车轮转角的理论动力学模型;推算所述惯性力矩和车轮转角,将推算结果代入理论动力学模型中获得实际动力学模型;S2解耦实际动力学模型获得解耦后的逆反系统模型;构建迭代的模糊滑模控制器,利用模糊滑模控制器对解耦后的逆反系统模型进行控制,以此实现待处理轮式机器人的解耦控制。通过本发明,实现线性化映射解耦,提高系统的控制协同度和跟踪精度。

(10)发明专利:轨迹柔顺切换的移动机器人自适应避障控制方法

发明人:谢远龙,严一鸣,王书亭,吴昊,蒋立泉,刘宇,段佳旺,江可玥,王宇翔,罗庆良

专利号:ZL202111646439.8

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明公开了一种轨迹柔顺切换的移动机器人自适应避障控制方法,方法包括:构建运动学模型和运动空间状态方程;构建自适应抗扰终端滑模面;设计等效控制律,并设计趋近律;以趋近律和等效控制律为参数构建前轮输入转角和后轮输入转角;以移动机器人的中心为圆心设置子目标点区域,并设置移动机器人与子目标区域移动速度的匹配关系;采用路径规划算法对机器人的路径进行规划;构建子目标点区域中目标点与移动机器人中心点的目标代价函数,以目标代价函数最优为目标实现对移动机器人运动轨迹的修正。本申请采用自适应分阶段滑模控制,既保证了收敛速度,又提升了稳定性,便于轨迹改变时平滑切换。

(11)实用新型专利:一种针对环形零件的倒挂机器人三维测量装置

发明人:李文龙,田亚明,王刚,胡著

专利号:ZL201920619328.X

专利权人:rabey雷竞技

简介:本实用新型公开了一种针对环形零件的倒挂机器人三维测量装置。该装置包括支撑架、机器人和扫描仪,其中:支撑架包括立柱和底座,立柱的上端与底座连接,工作时,立柱的下端固定在环形零件的上表面;机器人倒挂安装在底座上,该机器人的末端法兰与扫描仪连接,用于带动该扫描仪对环形零件的上表面进行三维测量。本实用新型根据大多数环形零件的检修环境复杂并且空间有限的特点,提出了一种无碰撞机器人三维测量装置,通过将支撑架安装在环形零件的上方,能够尽量缩小测量装置占用的空间,从而适用于各种检修环境,同时将机器人倒挂安装在支撑架的底座上,能够有效避免机器人发生碰撞,提高测量的安全性和自动化程度,适用于航空航天核电等现场生产空间狭小受限等重大需求领域与场景。

(12)实用新型专利:一种基于工业机器人的航发叶片气膜孔检测系统

发明人:李文龙,程育奇,蒋诚,王刚

专利号:ZL202020776106.1

专利权人:rabey雷竞技

简介:本实用新型公开了一种基于工业机器人的航发叶片气膜孔检测系统,其包括平台、叶片夹具、光源、线激光器和工业相机,其中:所述叶片夹具、光源、线激光器均放置在所述平台上;所述叶片夹具用于夹持待测航发叶片的一端使该待测航发叶片直立,所述光源用于照亮待测航发叶片型腔,所述线激光器用于在待测航发叶片上进行标记,所述工业相机用于采集待测航发叶片图像。本实用新型通过对光源、线激光器和工业相机的设置,实现了非接触式测量,适合对航发叶片气模孔质量进行快速检测,可以实现气膜孔通透性、数量及尺寸的测量需求,适用于我国新一代航空发动机气膜孔叶片检测。

(13)实用新型专利:一种用于机器人末端位姿补偿的测量装置

发明人:李文龙,曹胜,田亚明,徐伟,蒋诚,张海文,范嘉恩,王东方,马彬,张翰玉,张伟民,朱致远

专利号:ZL202420478678.X

专利权人:rabey雷竞技

简介:本实用新型公开了一种用于机器人末端位姿补偿的测量装置,其包括支撑架、若干接收节点和若干用于扫描所述接收节点的发射站,所述支撑架为多面中空立体结构,若干所述接收节点均匀设置于所述支撑架的外表面上。本实用新型具有通过若干发射站能够对支撑架上的接收节点进行扫描测量,从而能够实现对机器人的末端位姿进行多向测量,测量的结果更准确、可靠性更强。

(14)实用新型专利:一种用于核电燃料组件的四面检测装置

发明人:张翰玉,李文龙,陈锐,郑雪松,张晋华,田亚明,王东方,杨文韬,林扬

专利号:ZL202322082996.2

专利权人:rabey雷竞技

简介:本实用新型其公开了一种用于核电燃料组件的四面检测装置,所述四面检测装置包括多个LED灯、多个工业相机、专用夹具、反射镜以及支撑架,其中:多个所述LED灯和多个所述工业相机均设于所述支撑架上;所述LED灯和所述工业相机数量相同且一一对应;所述专用夹具设于所述工业相机的镜头处,所述反射镜通过所述专用夹具与所述工业相机,所述专用夹具为转轴。本申请解决了现有核电燃料组件检测设备无法实现全局测量的问题。

(15)实用新型专利:一种基于激光位移传感器的标定装置

发明人:李文龙,寇猛,王刚

专利号:ZL201820571187.4

专利权人:rabey雷竞技

简介:本实用新型属于在机测量相关技术领域,其公开了一种基于激光位移传感器的标定装置,所述标定装置包括机床、激光位移传感器、标定块及处理器,所述机床包括工作台及位于所述工作台上方的机床主轴,所述激光位移传感器连连接于所述机床主轴;所述标定块设置在所述工作台上;所述标定块包括标定块主体,所述标定块主体包括对齐面,其通过转动来使所述对齐面与所述激光位移传感器的激光出光面平行;所述处理器用于采集所述激光位移传感器被触发预定时间后的测量数据,并通过坐标转换将所述测量数据与机床坐标自起点偏置预定距离后的坐标进行实时结合,由此完成所述机床的加减速段的标定。本实用新型提高了标定精度、标定效率及测量精度。

(16)实用新型专利:一种底盘辊型梁尺寸在线自动检测装置

发明人:李文龙,蒋诚,谢核,伍安

专利号:ZL201720269780.9

专利权人:rabey雷竞技

简介:本实用新型属于自动化测量技术领域,并公开了一种底盘辊型梁尺寸在线自动检测装置,包括机架及计米轮、编码器、线激光扫描传感器组和点激光位移传感器组,计米轮通过连接轴与编码器连接,计米轮位于底盘辊型梁的上方并与底盘辊型梁接触;线激光扫描传感器组具有至少两个线激光扫描传感器;点激光位移传感器组设置有两组,其中第一组点激光位移传感器组位于所述线激光扫描传感器组的右方,其具有至少三个线激光扫描传感器;第二组点激光位移传感器组位于第一组点激光位移传感器组的右方,其具有至少四个线激光扫描传感器。本实用新型采用非接触式测量,特别适合测量快速的位移变化,可以实现底盘辊型梁表面的尺寸测量的需求。

(17)软件著作权:机器人三维测量与数据处理软件V1.0

设计人:李文龙,胡著,王刚,田亚明

登记号:2019SR0337379

著作权人:rabey雷竞技

简介:本软件通过网络通信实现对机器人和扫描仪的控制,实现数据采集与数据处理的融合,将扫描仪采集的点集批量导入软件中,实现点云精简,与模型的精确匹配,缺陷识别,误差分析与2D尺寸和形位误差的批处理,最终形成完整的测量报告。对复杂零件使用情况采用机器人三维测量进行检测,指导形貌轮廓准确评估。

(18)软件著作权:智能浇铸平台视觉定位与机器人操作系统

设计人:李文龙,田亚明,王刚,陈颖茂

登记号:2020SR0583024

著作权人:rabey雷竞技

简介:本软件通过网络通信实现对复杂恶劣环境下双机器人和双传感器的控制,实现自动化数据采集与数据处理的融合。将扫描仪采集的点集批量导入软件中,实现点云分割、创建局部坐标系、测试点云模型与参考模型精确匹配、绝对位姿计算、双模式手眼标定和自动化循环进程控制,最终指导机器人完成指定动作并输出视觉定位系统操作日志。对复杂恶劣环境下的零部件进行快速视觉定位,指导后续的安装和拆卸等相关操作。

(19)发明专利:用于大尺度多站点场景的移动机器人位姿测量方法及系统

发明人:谢远龙,孟杰,王书亭,蒋立泉,刘伦洪,李鹏程,孙浩东,吴天豪,刘超,吴昊

专利号:ZL202010819986.0

专利权人:rabey雷竞技

简介:本发明属于移动机器人位姿测量领域,并具体公开了一种用于大尺度多站点场景的移动机器人位姿测量方法及系统,包括如下步骤:移动机器人在各个站点示教,获取移动机器人在站点示教位置的绝对位姿即目标位姿,并利用视觉测量获得移动机器人在各站点目标位姿与站点标志的相对位姿;移动机器人在多站点场景中移动,获得移动机器人在当前绝对位姿与观测站点标志的相对位姿,进而得到移动机器人当前绝对位姿与该观测站点目标位姿的相对位姿,最后结合观测站点的目标位姿实时、精准地得到移动机器人在站点附近的绝对位姿。本发明具有布置便捷、成本低廉、测量精度高、不易被障碍物遮挡失效等优势,尤其适用于大尺度、多站点的复杂工作场景。

二、拟交易价格

普通许可:1680万元。

三、价格形成过程

经全体发明人同意,并与浙江海之晨工业装备有限公司协商,双方同意以1680万元实施普通许可,许可期限为15年。

特此公示,公示期15日,自2025年12月8日起至2025年12月22日。如有异议,请于公示期内以书面形式实名向我院反映。

联系人:尹老师、徐老师

联系电话:87558732

科学技术发展院

2025年12月8日

©版权所有:rabey雷竞技科学技术发展院

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