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龙图腾网获悉湖南农业大学申请的专利基于步进电机的环抱式机械爪夹持控制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：CN121004619B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30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：202511537845.9，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于步进电机的环抱式机械爪夹持控制方法及系统是由吴明亮;潘睿;唐乐为;郭锦鹏;许治;肖洋设计研发完成，并于2025-10-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于步进电机的环抱式机械爪夹持控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于步进电机的环抱式机械爪夹持控制方法及系统，本发明涉及夹持控制技术领域，包括以下步骤：获取目标机械爪的夹持宽度，并沿待夹取物体长度方向将其划分为若干夹取候选区域，采集各区域的表面结构特征数据。根据这些特征数据和各区域与物体重心的距离，评估稳定性评分并按降序排列形成夹取候选区域序列，依次确定各区域的最大夹持力，并推算稳定夹持的最小夹持压力，通过对比最小夹持压力与最大夹持力，确定满足夹持条件的区域，在满足条件的区域以最小夹持压力进行夹持，并设定步进电机的收紧步长，依据运输过程中的振动及滑移参数动态调整夹持压力，从而实现高效、稳定的夹持控制。

本发明授权基于步进电机的环抱式机械爪夹持控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于步进电机的环抱式机械爪夹持控制方法，其特征在于，具体步骤包括： 获取目标环抱式机械爪的夹持宽度，基于目标环抱式机械爪的夹持宽度，沿待夹取物体长度方向，将待夹取物体划分为若干夹取候选区域，并采集各夹取候选区域的表面结构特征数据； 根据各夹取候选区域的表面结构特征数据，结合各夹取候选区域与待夹取物体重心的距离，评估各夹取候选区域的稳定性评分，基于各夹取候选区域的稳定性评分，通过降序排列的方式，形成夹取候选区域序列； 基于夹取候选区域序列的顺序依次确定各夹取候选区域所能承受的最大夹持力，并基于待夹持物体的重力，推算在各夹取候选区域处保证稳定夹持的最小夹持压力，并对比最小夹持压力与所能承受的最大夹持力，确定最终的夹取位置； 在夹取位置处对待夹取物体以最小夹持压力进行夹持，设定步进电机的收紧步长，并根据运输过程中待夹取物体的振动及滑移参数，对最小夹持压力进行动态调整，以完成夹持控制； 所述目标环抱式机械爪的夹持宽度具体指目标环抱式机械爪的夹持面宽度； 基于目标环抱式机械爪的夹持宽度，沿待夹取物体长度方向，将待夹取物体划分为若干夹取候选区域具体所依据的逻辑为：以目标环抱式机械爪的夹持宽度设置滑动窗口，夹持宽度即为滑动窗口的宽度，将滑动窗口一端设置在待夹取物体长度方向的边缘一侧，控制滑动窗口沿待夹取物体长度方向，按照每次2个单位长度进行移动，每移动一次，将滑动窗口所在区域记为一个夹取候选区域，直至某次移动后，待夹取物体表面剩余长度小于滑动窗口宽度，停止移动，获取整个移动过程中的若干夹取候选区域； 采集各夹取候选区域的表面结构特征数据，所述表面结构特征数据具体包括：各夹取候选区域表面的起伏程度和夹取候选区域表面粗糙度； 评估各夹取候选区域的稳定性评分具体所依据的逻辑为：基于各夹取候选区域的表面结构特征数据计算各夹取候选区域的表面平整系数，根据表面平整系数对该夹取候选区域的夹持难易程度进行表征，根据表面平整系数，结合各夹取候选区域与待夹取物体重心的距离，综合计算得到各夹取候选区域的稳定性评分，其中计算表面平整系数具体所依据的公式为： 式中，为第i个夹取候选区域的表面平整系数，为第i个夹取候选区域的最大起伏差异归一化值，为第i个夹取候选区域的平均粗糙度归一化值，和分别为夹取候选区域粗糙度和最大起伏差异的权重系数，其中，且和均大于0，i为夹取候选区域的索引； 其中第i个夹取候选区域的最大起伏差异具体定义为在第i个夹取候选区域表面内最高点与最低点之间的差值，获取第i个夹取候选区域的最大起伏差异归一化值具体所依据的逻辑为：计算所有夹取候选区域的最高点与最低点之间的差值，确定差值最大值，通过差值最大值对各夹取候选区域的最大起伏差异进行归一化，具体为将各夹取候选区域的最大起伏差异与差值最大值的比值作为最大起伏差异归一化值； 其中通过夹取候选区域的平均粗糙度对该区域的起伏程度进行表征，计算第i个夹取候选区域的平均粗糙度归一化值具体所依据的公式为： 式中，为第i个夹取候选区域的平均粗糙度，为所有夹取候选区域的最大粗糙度，其中第i个夹取候选区域的平均粗糙度，具体获取方式为：在第i个夹取候选区域表面随机选取若干检测子区域，并计算所有检测子区域的平均粗糙度，以此平均粗糙度作为该夹取候选区域的平均粗糙度，具体计算所有检测子区域的平均粗糙度所依据的公式为： 式中，为第i个夹取候选区域表面中，第j个检测子区域的粗糙度，其中j为检测子区域的索引，，为夹取候选区域表面上随机选取的检测子区域总个数； 计算得到各夹取候选区域的稳定性评分具体所依据的公式为： 式中，为第i个夹取候选区域的稳定性评分，为第i个夹取候选区域距离待夹取物体重心的距离，具体指的是第i个夹取候选区域重心至待夹取物体重心的直线距离，为所有夹取候选区域中距离待夹取物体重心距离的最大值； 基于各夹取候选区域的稳定性评分，对各夹取候选区域进行排序，按降序方式形成夹取候选区域序列。

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