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龙图腾网获悉北京汇研中科科技发展有限公司申请的专利车辆感知与机械臂卸车系统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：CN120191769B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15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：202510677271.9，技术领域涉及：B65G67/24；该发明授权车辆感知与机械臂卸车系统是由韩孝军;隋洪波设计研发完成，并于2025-05-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本车辆感知与机械臂卸车系统在说明书摘要公布了：本发明公开了车辆感知与机械臂卸车系统，属于工业自动化技术领域，包括：通过多模态感知设备实时采集车辆姿态信息和尿素袋装货物的堆放状态信息，并生成车辆的三维姿态模型和货物分布图；根据车辆姿态模型和货物分布图，计算机械臂抓取尿素袋的起始位置和角度，结合机械臂的运动学约束和环境障碍物信息，规划无碰撞运动轨迹，并通过力反馈控制算法控制机械臂执行抓取操作，完成卸车动作；实时监测车辆姿态变化和货物状态信息，若发现偏差则重新计算抓取位置和角度，并更新机械臂运动轨迹，形成闭环控制；本发明具有自适应性强、路径规划优化、闭环控制和高效率的特点，提高了尿素装卸的自动化水平和稳定性。

本发明授权车辆感知与机械臂卸车系统在权利要求书中公布了：1.车辆感知与机械臂卸车系统，其特征在于，包括：多模态感知模块、抓取位置与角度计算模块、机械臂运动规划与控制模块、实时监测模块；所述多模态感知模块包括数据采集单元和数据融合单元； 通过数据采集单元实时采集车辆姿态信息和尿素袋装货物的堆放状态信息，并传输给数据融合单元生成车辆的三维姿态模型和货物分布图； 根据所述车辆的三维姿态模型和货物分布图，通过抓取位置与角度计算模块计算机械臂抓取尿素袋装货物的起始位置和抓取角度；所述起始位置按照堆叠稳定性评分进行选择； 根据所述起始位置和抓取角度，机械臂运动规划与控制模块规划出机械臂的无碰撞运动轨迹，结合力反馈控制算法和预设的卸车目标位置，控制机械臂完成卸车动作； 通过实时监测模块实时监测车辆姿态变化和货物状态信息，并更新抓取位置、抓取角度和机械臂的运动轨迹； 所述生成车辆的三维姿态模型和货物分布图的具体步骤包括： A1：使用惯性测量单元采集车辆姿态信息，使用激光雷达采集尿素袋装货物的三维点云数据，使用视觉相机采集尿素袋装货物的图像数据；所述车辆姿态信息包括俯仰角、横滚角、偏航角； A2：使用尺度不变特征变换匹配算法将三维点云数据和尿素袋装货物的图像数据进行关联，得到货物位置信息，结合车辆姿态信息，利用坐标变换公式将车辆姿态信息与货物位置信息统一到同一坐标系下，得到位姿融合数据； 所述生成车辆的三维姿态模型和货物分布图的具体步骤还包括： A3：根据位姿融合数据，构建车辆的三维姿态模型，并生成货物分布图；所述货物分布图中像素坐标表示货物位置； A4：基于三维点云数据中的点云坐标计算每个尿素袋的重心，并将每个尿素袋重心作为一个新质点，根据新质点计算所有尿素袋整体的重心位置，其中，n表示三维点云数据中的点云的数量，m表示尿素袋的数量，i≤n，k≤m； 所述生成车辆的三维姿态模型和货物分布图的具体步骤还包括： A5：对于三维点云数据中的每个点，通过对邻域点坐标进行最小二乘拟合平面；所述平面的法向量为该点的表面法向量； A6：获取尿素袋的重心高度、堆叠层数、底部支撑面积，通过计算底部支撑面积与堆叠层数的比值，再乘以重心高度的倒数，得到第k个尿素袋的堆叠稳定性评分； 所述计算机械臂抓取尿素袋装货物的起始位置和抓取角度的具体步骤包括： B1：获取车辆的三维姿态模型和货物分布图，其中，所述货物分布图上标记尿素袋的重心位置、表面法向量和堆叠稳定性评分； B2：遍历所有尿素袋的堆叠稳定性评分，选择作为抓取目标，并将抓取目标的重心位置作为抓取点位置； B3：根据尿素袋的表面法向量计算机械臂的抓取角度，结合机械臂的运动学模型，计算机械臂各关节的角度，其中，表示机械臂末端执行器的初始方向向量，表示环境约束矩阵，是指机械臂工作空间中的障碍物信息，表示机械臂运动学约束矩阵，包括关节角度限制、工作空间范围和关节力矩限制，表示机械臂末端执行器在抓取过程中受到的力反馈向量，表示运动学模型； 所述根据所述起始位置和抓取角度，机械臂运动规划与控制模块规划出机械臂的无碰撞运动轨迹，结合力反馈控制算法和预设的卸车目标位置，控制机械臂完成卸车动作，包括： C1：获取起始位置和抓取角度，同时获取机械臂的运动学约束矩阵和环境约束矩阵；所述起始位置是机械臂末端执行器在开始执行抓取任务时的起始位置； C2：结合起始位置、抓取角度、和，使用路径规划算法生成从起始位置到抓取点位置的无碰撞运动轨迹； C3：在抓取过程中，使用力传感器实时采集力反馈向量，并根据力反馈数据动态调整抓取力度； C4：控制机械臂按照规划的无碰撞运动轨迹执行抓取操作，并将抓取的尿素袋移动到预设的卸车目标位置。

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