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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种座圈垫机器人自适应拧紧系统及运行方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119609652B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510119629.6，技术领域涉及：B23P19/06；该发明授权一种座圈垫机器人自适应拧紧系统及运行方法是由王品章;吴奔;张帅;李鹏程;田威;张霖;刘万福设计研发完成，并于2025-01-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种座圈垫机器人自适应拧紧系统及运行方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种座圈垫机器人自适应拧紧系统及运行方法；本发明提出的系统由一体式工控机、AGV移动平台、协作机器人、拧紧末端执行器、工业相机及其配件组成；协作机器人安装在AGV移动平台上，拧紧末端执行器和工业相机及其安装在其末端，整个系统则由一体式工控机控制。通过视觉标识方法，并结合设计的多层筛选方法，可获得待拧紧螺栓中心的精确位置；同时针对不同预拧紧情况设置不同的进给方式，实现自动寻帽，和保障拧紧到位；此外过添加反作用力臂抵消了拧紧过程中的反作用力避免机器人损伤。本发明提出的拧紧系统及运行方法，既具有极高的灵活性，又能适应复杂的拧紧环境，既保证拧紧工作的准确性，又提高了工作效率。

本发明授权一种座圈垫机器人自适应拧紧系统及运行方法在权利要求书中公布了：1.一种座圈垫机器人自适应拧紧系统的运行方法，其特征在于，具体包括以下步骤： S1、搭建座圈垫机器人自适应拧紧系统；将拧紧末端执行器3，工业相机及其配件4固定在协作机器人2末端，并将协作机器人2固连在AGV移动平台1上，且其底面与水平地面平行； 所述拧紧末端执行器3包括拧紧枪301、套筒302、气缸303、反作用力臂304；所述工业相机及其配件包括相机401、光源402、激光位移传感器403； 所有部件都与一体式工控机连接，并由其统一控制； S2、建立系统的各部分坐标系，包括：AGV移动平台坐标系、机器人基坐标系、机器人末端坐标系、相机坐标系、套筒坐标系、安装工件坐标系，并确定各部分坐标系之间的相对位置关系； S3、进行手眼标定和拧紧末端执行器标定；通过手眼标定确定相机401和套筒302之间的相对位置关系，得到相机坐标系相对于机器人末端坐标系的变换矩阵，通过拧紧末端执行器标定得到套筒坐标系相对于机器人末端坐标系的变换矩阵； S4、示教拍照点位和设置拍照参数；通过手动示教，保证待拧紧螺栓位于相机401的视野中心，确定能拍到清晰可辨、无重影模糊的待拧紧螺栓图像后，记录协作机器人2的末端在机器人基坐标系下的位姿信息和拍照参数，得到一个待拧紧螺栓的拍照点位后，依据产品数模信息推算得出其余待拧紧螺栓的拍照点位；设置拍照参数则包括设置曝光时间和增益； S5、进行路径规划和离线编程；根据步骤S4得到的待拧紧螺栓的拍照点位、产品数模信息以及整个拧紧系统和待拧紧系统的相对位置，规划协作机器人2的运动路径，保证最高的拧紧效率，利用离线编程确保协作机器人2能在离线状态下运行到达每一个拍照点位，完成整个路径规划和离线编程的工作流程； S6、根据实际工况设定拧紧枪301的工艺参数，以满足加工拧紧要求； S7、基于各个螺栓的预拧紧状态的不同，对步骤S4得到的每个拍照点位进行修正工作；协作机器人2先按照离线编程预设的路径进行运动，到达每个拍照点位后，运用激光位移传感器403保证相机401到每个螺栓帽上表面的高度不变，实现对每个拍照点位的修正； S8、待拧紧螺栓中心位置识别；协作机器人2末端到达修正后的拍照点位后，启动相机401进行拍照，图像传输到一体式工控机，利用一体式工控机内预设的算法程序对所得的图像进行识别和处理，通过设计多层筛选方法，得到每个待拧紧螺栓的中心在机器人基坐标系下的精确位置；具体包括： S81、待拧紧螺栓为六角头，其俯视图由一个正六边形和该六边形的内切圆组成；先在图像坐标系中对当前拍照点位下获得的图像进行处理，通过多层筛选先识别出内切圆，得到圆心的位置数据； S82、再以该圆心为中心划定ROI区域，进行正六边形的六条边的筛选，筛选出六条边后，求取六条边的六个交点作为正六边形的六个角点；取六个点坐标的均值作为当前拍照点位下的待拧紧螺栓的中心在图像坐标系下的精确位置，通过坐标系之间的位置关系，再变换得到当前拍照点位下的待拧紧螺栓的中心，在机器人基坐标系下的精确位置； S83、遍历每一个修正后的拍照点位，重复进行步骤S81-S82，得到每个待拧紧螺栓的中心在基坐标系下的精确位置； S9、协作机器人2末端移动到步骤S8得到的精确位置，运行寻帽程序，控制螺栓帽套入套筒302中，气缸303推动反作用力臂304伸出，抵住安装工件，拧紧枪301开始拧紧工作，螺栓随套筒302旋转，直至拧紧达到加工任务所设定力矩完成拧紧； S10、螺栓完成拧紧后，气缸303工作，反作用力臂304缩回，套筒302先沿拧紧相反的方向略微转动，使其内腔与螺栓帽侧表面产生间隙，末端再沿竖直方向移动，实现套筒302和螺栓分离； S11、一体化工控机进行判断，若还存在待拧紧螺栓，则重复步骤S7-S10直至完成所有拧紧任务；若已完成所有拧紧任务，则系统回到初始位置。

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