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龍圖騰網獲悉北京匯研中科科技發展有限公司申請的專利車輛感知與機械臂卸車系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120191769B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-15發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510677271.9，技術領域涉及：B65G67/24；該發明授權車輛感知與機械臂卸車系統是由韓孝軍;隋洪波設計研發完成，并于2025-05-26向國家知識產權局提交的專利申請。

本車輛感知與機械臂卸車系統在說明書摘要公布了：本發明公開了車輛感知與機械臂卸車系統，屬于工業自動化技術領域，包括：通過多模態感知設備實時采集車輛姿態信息和尿素袋裝貨物的堆放狀態信息，并生成車輛的三維姿態模型和貨物分布圖；根據車輛姿態模型和貨物分布圖，計算機械臂抓取尿素袋的起始位置和角度，結合機械臂的運動學約束和環境障礙物信息，規劃無碰撞運動軌跡，并通過力反饋控制算法控制機械臂執行抓取操作，完成卸車動作；實時監測車輛姿態變化和貨物狀態信息，若發現偏差則重新計算抓取位置和角度，并更新機械臂運動軌跡，形成閉環控制；本發明具有自適應性強、路徑規劃優化、閉環控制和高效率的特點，提高了尿素裝卸的自動化水平和穩定性。

本發明授權車輛感知與機械臂卸車系統在權利要求書中公布了：1.車輛感知與機械臂卸車系統，其特征在于，包括：多模態感知模塊、抓取位置與角度計算模塊、機械臂運動規劃與控制模塊、實時監測模塊；所述多模態感知模塊包括數據采集單元和數據融合單元； 通過數據采集單元實時采集車輛姿態信息和尿素袋裝貨物的堆放狀態信息，并傳輸給數據融合單元生成車輛的三維姿態模型和貨物分布圖； 根據所述車輛的三維姿態模型和貨物分布圖，通過抓取位置與角度計算模塊計算機械臂抓取尿素袋裝貨物的起始位置和抓取角度；所述起始位置按照堆疊穩定性評分進行選擇； 根據所述起始位置和抓取角度，機械臂運動規劃與控制模塊規劃出機械臂的無碰撞運動軌跡，結合力反饋控制算法和預設的卸車目標位置，控制機械臂完成卸車動作； 通過實時監測模塊實時監測車輛姿態變化和貨物狀態信息，并更新抓取位置、抓取角度和機械臂的運動軌跡； 所述生成車輛的三維姿態模型和貨物分布圖的具體步驟包括： A1：使用慣性測量單元采集車輛姿態信息，使用激光雷達采集尿素袋裝貨物的三維點云數據，使用視覺相機采集尿素袋裝貨物的圖像數據；所述車輛姿態信息包括俯仰角、橫滾角、偏航角； A2：使用尺度不變特征變換匹配算法將三維點云數據和尿素袋裝貨物的圖像數據進行關聯，得到貨物位置信息，結合車輛姿態信息，利用坐標變換公式將車輛姿態信息與貨物位置信息統一到同一坐標系下，得到位姿融合數據； 所述生成車輛的三維姿態模型和貨物分布圖的具體步驟還包括： A3：根據位姿融合數據，構建車輛的三維姿態模型，并生成貨物分布圖；所述貨物分布圖中像素坐標表示貨物位置； A4：基于三維點云數據中的點云坐標計算每個尿素袋的重心，并將每個尿素袋重心作為一個新質點，根據新質點計算所有尿素袋整體的重心位置，其中，n表示三維點云數據中的點云的數量，m表示尿素袋的數量，i≤n，k≤m； 所述生成車輛的三維姿態模型和貨物分布圖的具體步驟還包括： A5：對于三維點云數據中的每個點，通過對鄰域點坐標進行最小二乘擬合平面；所述平面的法向量為該點的表面法向量； A6：獲取尿素袋的重心高度、堆疊層數、底部支撐面積，通過計算底部支撐面積與堆疊層數的比值，再乘以重心高度的倒數，得到第k個尿素袋的堆疊穩定性評分； 所述計算機械臂抓取尿素袋裝貨物的起始位置和抓取角度的具體步驟包括： B1：獲取車輛的三維姿態模型和貨物分布圖，其中，所述貨物分布圖上標記尿素袋的重心位置、表面法向量和堆疊穩定性評分； B2：遍歷所有尿素袋的堆疊穩定性評分，選擇作為抓取目標，并將抓取目標的重心位置作為抓取點位置； B3：根據尿素袋的表面法向量計算機械臂的抓取角度，結合機械臂的運動學模型，計算機械臂各關節的角度，其中，表示機械臂末端執行器的初始方向向量，表示環境約束矩陣，是指機械臂工作空間中的障礙物信息，表示機械臂運動學約束矩陣，包括關節角度限制、工作空間范圍和關節力矩限制，表示機械臂末端執行器在抓取過程中受到的力反饋向量，表示運動學模型； 所述根據所述起始位置和抓取角度，機械臂運動規劃與控制模塊規劃出機械臂的無碰撞運動軌跡，結合力反饋控制算法和預設的卸車目標位置，控制機械臂完成卸車動作，包括： C1：獲取起始位置和抓取角度，同時獲取機械臂的運動學約束矩陣和環境約束矩陣；所述起始位置是機械臂末端執行器在開始執行抓取任務時的起始位置； C2：結合起始位置、抓取角度、和，使用路徑規劃算法生成從起始位置到抓取點位置的無碰撞運動軌跡； C3：在抓取過程中，使用力傳感器實時采集力反饋向量，并根據力反饋數據動態調整抓取力度； C4：控制機械臂按照規劃的無碰撞運動軌跡執行抓取操作，并將抓取的尿素袋移動到預設的卸車目標位置。

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