买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉福州大学申请的专利一种基于肢体动作预测的动态人机协作装配方法及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：CN116252302B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02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：202310346488.2，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于肢体动作预测的动态人机协作装配方法及系统是由吴海彬;周世璇设计研发完成，并于2023-04-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于肢体动作预测的动态人机协作装配方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于肢体动作预测的动态人机协作装配方法及系统，包括惯性测量单元、配套控制器、工业机器人和计算机。配套控制器控制所述惯性测量单元采集操作者的动作信息，计算机提取所述惯性测量单元信号特征，利用粒子群优化的支持向量机算法进行肢体运动识别。提出一种参数可变的隐马尔可夫模型实时预测动作序列，能推断出操作者的未来意图，实现装配序列的动态可变性。所提出的方法通过所述工业机器人配合人类完成关键步骤的操作，能有效地预测操作者下一步动作，并实现装配顺序可变的动态人机协作装配。本发明所述工业机器人根据操作者不同的选择做出对应配合的装配动作，实现动态可变的人机协作装配方案，实现柔性化生产和提高生产效率。

本发明授权一种基于肢体动作预测的动态人机协作装配方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于肢体动作预测的动态人机协作装配方法，采用基于肢体动作预测的动态人机协作装配系统，其特征在于：所述装配方法使用参数可变的隐马尔可夫模型实时预测动作序列，在监督训练和零训练状态下推断出操作者的未来意图，实现装配序列的动态可变性； 工业机器人配合人类完成关键步骤的操作，根据操作者不同的选择做出对应配合的装配动作，预测操作者下一步动作并实现装配顺序可变的动态人机协作装配； 基于肢体动作预测的动态人机协作装配系统，包括惯性测量单元、配套控制器、工业机器人和计算机； 所述惯性测量单元佩戴于手腕处； 所述配套控制器控制所述惯性测量单元采集操作者的动作信息； 所述计算机提取所述惯性测量单元信号特征，同时利用时域和时频域特征的粒子群优化支持向量机算法，用于肢体运动识别，将肢体识别动作序列作为参数可变的隐马尔可夫模型的输入； 所述装配方法使用参数可变的隐马尔可夫模型实时预测动作序列的具体步骤包括； 步骤B1：在隐马尔可夫模型建模阶段，把观测层作为以随机顺序的T种行为，具体为：隐藏层代表装配任务；状态集合Q代表装配步骤不同任务状态的集合，即隐状态集合；观测集合V代表肢体动作识别的集合，即显状态集合；状态序列I代表长度为T的不同装配任务序列，观测序列O为对应的肢体动作识别序列，具体如公式7所示： 其中N是可能的状态数，M是可能的观测数； 步骤B2：将通过粒子群优化的支持向量机算法识别的动作作为观测序列，将观测序列o1,o2,…,oT作为隐马尔可夫模型的输入； 步骤B3：在隐马尔可夫模型预测阶段，将产品装配任务建模为一系列肢体动作，对鲍姆韦尔奇算法进行改进，模型输入整个装配流程的单观测序列样本O＝{o1,o2,...,oT}，为了防止零概率的情况，对模型A,B,π参数每次重估完之后，然后对λ参数进行改进，如公式8所示，即： λ＝A,B,π+A',B',π'公式8 其中A',B',π'和A,B,π有相同行列且所有元素均为1的矩阵； 步骤B4：通过鲍姆韦尔奇算法迭代计算，得到重估模型参数将参数作为下一次人机协作装配的隐马尔可夫模型的参数，可以实时改变状态转移矩阵的参数，以及初始状态矩阵的参数，从而实现装配顺序可变的动态人机协作装配； 步骤B5：鲍姆韦尔奇算法步骤如下：初始化模型，对于n＝0，选取Q＝{q1,q2,…,qN}，得到模型公式如公式9和公式10所示： λ0＝A0,B0,π0公式9 然后递推，设置迭代次数n＝1,2...， 得到终止模型参数：λn+1＝An+1,Bn+1,πn+1，即 步骤B6：对隐马尔可夫模型里的前向算法进行扩展，使其可以预测人的下一步意图；模型输入的是实时的肢体动作识别序列O及参数初始化模型首个动作前向变量α1i，然后迭代计算αt+1j，再计算PO|λ，算法步骤如公式11所示： 其中1≤t≤T-1，1≤j≤N，aij为状态转移矩阵中的元素，bjot为发射矩阵中的元素； 步骤B7：对模型的前向算法进行扩展达到预测效果，计算时间步t+1中每个隐藏状态联合概率St+2，其中概率最高的隐藏状态代表操作者的意图，从而实现预测操作者的未来意图，如公式12所示： 步骤B8：维特比算法输入的是实时的肢体动作识别序列O及参数通过维特比算法推断装配序列顺序； 步骤B9：所述工业机器人配合人类完成关键步骤的操作，所述机器人根据操作者不同的选择做出对应配合的装配动作，通过有效地预测操作者下一步动作，来实现装配顺序可变的动态人机协作装配。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人福州大学，其通讯地址为：362200 福建省泉州市晋江市金井镇水城路1号福州大学先进制造学院；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。