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龙图腾网获悉中铁十四局集团有限公司申请的专利有限空间内基于3D扫描的换刀机器人臂展路径规划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：CN120680533B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14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：202511180336.5，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权有限空间内基于3D扫描的换刀机器人臂展路径规划系统是由刘四进;马浴阳;魏英杰;沙千辰;薛峰;王华伟;杨伦磊;史林肯设计研发完成，并于2025-08-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本有限空间内基于3D扫描的换刀机器人臂展路径规划系统在说明书摘要公布了：本发明涉及机械臂调节的技术领域，公开了一种有限空间内基于3D扫描的换刀机器人臂展路径规划系统，包括感知模块、扫描模块、路径规划模块；其中：感知模块用于识别障碍物类型；感知模块基于障碍物的类型，将换刀机器人的工作空间划分为不同子区域；扫描模块基于3D扫描获取每个子区域的空间扫描数据；感知模块还用于选取参考特征点；扫描模块基于所述参考特征点进行空间扫描数据的校准；路径规划模块基于所述空间扫描数据进行换刀机器人臂展路径规划。本申请通过精细的路径规划，提升了换刀作业安全性与效率。

本发明授权有限空间内基于3D扫描的换刀机器人臂展路径规划系统在权利要求书中公布了：1.有限空间内基于3D扫描的换刀机器人臂展路径规划系统，其特征在于：包括感知模块、扫描模块、路径规划模块；其中： 感知模块用于识别障碍物类型；感知模块基于障碍物的类型，将换刀机器人的工作空间划分为不同子区域；所述子区域的类型包括安全通行区、缓冲区、核心作业区； 扫描模块基于3D扫描获取每个子区域的空间扫描数据； 感知模块还用于选取参考特征点；扫描模块基于所述参考特征点进行空间扫描数据的校准； 路径规划模块基于所述空间扫描数据进行换刀机器人臂展路径规划，具体包括： 将换刀机器人的任务拆解成多个子动作；为每个子动作生成备选路径集； 基于每个子动作的备选路径集生成臂展路径； 基于换刀机器人的关节经过不同类型子区域的次数计算每条臂展路径的风险度，并选择风险度最小的臂展路径作为规划结果； 所述计算每条臂展路径的风险度，具体包括： 计算任一条臂展路径包含的每条备选路径的长度并求和，得到臂展路径总长； 基于臂展路径中每个子动作的备选路径，计算执行每个子动作时换刀机器人每个关节的运动量；基于每个关节的运动量，计算每个关节的运动轨迹； 读取工作空间中每个缓冲区以及核心作业区的坐标范围；基于每个关节的运动轨迹计算所有关节经过缓冲区及核心作业区的总次数，将所述总次数记录为风险次数； 将所述臂展路径总长和所述风险次数进行归一化处理后加权求和，得到臂展路径的风险度。

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