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龍圖騰網(wǎng)獲悉南京航空航天大學(xué)申請的專利基于圖像視覺伺服的流體裝卸臂動(dòng)態(tài)法蘭自動(dòng)對接方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120480931B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510992121.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B25J9/16；該發(fā)明授權(quán)基于圖像視覺伺服的流體裝卸臂動(dòng)態(tài)法蘭自動(dòng)對接方法是由吳巧云;王元耿;易程;汪俊;王為周設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-07-18向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于圖像視覺伺服的流體裝卸臂動(dòng)態(tài)法蘭自動(dòng)對接方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開基于圖像視覺伺服的流體裝卸臂動(dòng)態(tài)法蘭自動(dòng)對接方法，包括：初始化裝卸臂末端位置，控制裝卸臂運(yùn)動(dòng)至可以采集到完整的待對接法蘭圖像信息；采集待對接法蘭圖像，采用霍夫圓檢測算法提取圖像中具有圓特征的初始候選圓；通過RANSAC算法，進(jìn)行精細(xì)化擬合得到精細(xì)化候選圓；從精細(xì)化候選圓中提取定位孔圓心坐標(biāo)；根據(jù)定位孔圓心坐標(biāo)與其對接狀態(tài)坐標(biāo)位置，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻偏差；以最小化偏差為目標(biāo)，求解裝卸臂各關(guān)節(jié)角度運(yùn)動(dòng)角速度指令，驅(qū)動(dòng)裝卸臂各關(guān)節(jié)調(diào)整位姿，直至偏差收斂，完成裝卸臂末端法蘭與待對接法蘭對接。本發(fā)明適用于動(dòng)態(tài)海洋環(huán)境中裝卸臂法蘭的毫米級精準(zhǔn)對接與控制，顯著提升了復(fù)雜環(huán)境下的作業(yè)效率與安全性。

本發(fā)明授權(quán)基于圖像視覺伺服的流體裝卸臂動(dòng)態(tài)法蘭自動(dòng)對接方法在權(quán)利要求書中公布了：1.基于圖像視覺伺服的流體裝卸臂動(dòng)態(tài)法蘭自動(dòng)對接方法，其特征在于，具體包括以下步驟： S1、手動(dòng)初始化裝卸臂末端位置，控制裝卸臂運(yùn)動(dòng)至其末端的工業(yè)相機(jī)可以采集到完整的待對接法蘭圖像信息； S2、在任意t時(shí)刻，采集待對接法蘭圖像，采用霍夫圓檢測算法提取圖像中具有圓特征的初始候選圓；具體包括： S21、在任意t時(shí)刻，采集待對接法蘭圖像，得到RGB圖像數(shù)據(jù)，再將轉(zhuǎn)換為灰度圖； S22、使用Canny邊緣檢測器對灰度圖進(jìn)行邊緣檢測，得到非零像素點(diǎn)組成的邊緣點(diǎn)集合及其對應(yīng)的梯度方向集合； S23、根據(jù)霍夫圓檢測方法，對邊緣點(diǎn)集合中的每個(gè)邊緣點(diǎn)，根據(jù)其梯度方向，計(jì)算可能的圓心坐標(biāo)，計(jì)算公式如下： ； 其中，在根據(jù)法蘭定位孔的先驗(yàn)尺寸設(shè)定范圍內(nèi)按設(shè)定步長采樣，也即候選圓半徑；表示第個(gè)邊緣點(diǎn)，表示第個(gè)采樣步長； S24、構(gòu)建二維累加器矩陣，對每個(gè)可能的圓心坐標(biāo)統(tǒng)計(jì)投票數(shù)，根據(jù)設(shè)定的投票閾值，保留投票數(shù)超過閾值的候選圓心坐標(biāo)及對應(yīng)的候選圓半徑； S26、將候選圓半徑與標(biāo)準(zhǔn)半徑的相對誤差超過預(yù)設(shè)半徑閾值的候選圓剔除，對剩余候選圓按投票數(shù)降序排列，保留前個(gè)候選圓； S3、通過結(jié)合幾何約束與統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證的RANSAC算法，對初始候選圓進(jìn)行精細(xì)化擬合，得到精細(xì)化候選圓；具體包括： S31、將每個(gè)候選圓定義為以為圓心、為半徑范圍的環(huán)形區(qū)域； S32、通過Zernike矩法對區(qū)域內(nèi)邊緣點(diǎn)進(jìn)行亞像素級定位，提取滿足亞像素精度的邊緣點(diǎn)集； S33、從邊緣點(diǎn)集中隨機(jī)選取3個(gè)非共線點(diǎn)，，采用三點(diǎn)圓擬合方法計(jì)算臨時(shí)圓的圓心坐標(biāo)及半徑； S34、計(jì)算中所有點(diǎn)的臨時(shí)圓擬合誤差，若臨時(shí)圓擬合誤差不超過設(shè)定的像素閾值，則將標(biāo)記為內(nèi)點(diǎn)并加入內(nèi)點(diǎn)集； S35、重復(fù)m次步驟S33至S34，得到m個(gè)內(nèi)點(diǎn)集；再保留其中候選圓內(nèi)點(diǎn)數(shù)量最多的內(nèi)點(diǎn)集； S36、對每個(gè)內(nèi)點(diǎn)集中的點(diǎn)執(zhí)行最小二乘優(yōu)化，得到圓心為的每個(gè)候選圓精細(xì)化后的圓心坐標(biāo)及半徑，記該精細(xì)化候選圓為：； S37、構(gòu)建精細(xì)化候選圓集合，計(jì)算每個(gè)的半徑與標(biāo)準(zhǔn)半徑的誤差，保留誤差小于閾值的精細(xì)化候選圓，更新精細(xì)化候選圓集合； S4、根據(jù)定位孔幾何特性從精細(xì)化候選圓中提取4個(gè)定位孔的圓心坐標(biāo)； S5、根據(jù)提取出的4個(gè)定位孔的圓心坐標(biāo)與其對接狀態(tài)坐標(biāo)位置，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻偏差； S6、以最小化時(shí)刻的偏差為目標(biāo)，求解裝卸臂各關(guān)節(jié)角度運(yùn)動(dòng)角速度指令，驅(qū)動(dòng)裝卸臂各關(guān)節(jié)調(diào)整位姿，直至偏差收斂，完成裝卸臂末端法蘭與待對接法蘭對接。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人南京航空航天大學(xué)，其通訊地址為：210016 江蘇省南京市秦淮區(qū)御道街29號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。