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龙图腾网恭喜北京航空航天大学杭州创新研究院申请的专利用于风电运维的机械臂末端执行器及定位避障作业方法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：CN119458387B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-02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：202510065358.0，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权用于风电运维的机械臂末端执行器及定位避障作业方法是由郑浩;密尚华;范国良;赵玉亮;宋马军;李中一设计研发完成，并于2025-01-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于风电运维的机械臂末端执行器及定位避障作业方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于风电运维的机械臂末端执行器及定位避障作业方法，融合作业环境空间感知数据，依托所设计的带电作业机械手臂末端执行器运动功能结构和定位避障作业流程，完成搭接引流线带电作业点的操作位避障安全抵达、绝缘保护壳套卡安装与避障安全退出全流程，有助于扩展现有机器人应用场景的作业功能覆盖范围。

本发明授权用于风电运维的机械臂末端执行器及定位避障作业方法在权利要求书中公布了：1.一种用于风电运维的机械臂末端执行器的定位避障作业方法，其特征在于：机械臂末端执行器包括：连接模块（1），用于与带电作业机器人机械臂对接，用于传递机械臂末端的动力；传动模块（3），与连接模块（1）联动，用于接收动力并输出；夹持模块（4），与传动模块（3）联动，用于接收传动模块（3）传动过来的动力，以产生夹持或是放开的动作；平衡模块（2），用于提供传动模块（3）、夹持模块（4）和连接模块（1）的安装空间，并提供给夹持模块（4）配重，用于调节整体结构重心并均衡负载；其中，外部上位机预先基于MDH参数法对装有连接模块（1）、传动模块（3）、平衡模块（2）和夹持模块（4）的机械臂进行运动学建模分析，构建对应连杆坐标系间的齐次变换矩阵、各连杆间的位姿方程，之后根据位姿方程控制连接模块（1）、传动模块（3）、平衡模块（2）和夹持模块（4）动作执行作业；所述连接模块（1）包括对接单元（11）和传动单元（12），所述对接单元（11）与机械臂末端对接，所述传动单元（12）将动力接收并传动出去，所述平衡模块（2）包括紧固单元（22）和配重单元（21），所述紧固单元（22）呈一个安装柱结构，对接单元（11）设置在安装柱结构的底部，传动单元（12）穿设在安装柱的内部，所述传动模块（3）包括从动单元（31）、同步单元（32）、导轴单元（33）和滑块单元（34），安装柱的上端固定有安装板，所述从动单元（31）安装在安装板上，并与传动单元（12）传动，所述导轴单元（33）固定安装在安装板上，所述滑块单元（34）可滑移的安装在导轴单元（33）上，所述同步单元（32）安装在安装板上，并与从动单元（31）同步传动，所述滑块单元（34）与同步单元（32）之间通过丝杆传动，所述夹持模块（4）包括连动单元（41）和夹爪单元（42），所述连动单元（41）安装在滑块单元（34）上，所述夹爪单元（42）安装在连动单元（41）上，随着连动单元（41）的活动而动作；通过位姿方程控制连接模块（1）、传动模块（3）、平衡模块（2）和夹持模块（4）动作执行作业的具体方式包括如下步骤：步骤一，装有6自由度作业机械臂及末端执行器的作业机器人到达作业位置；步骤二，预先基于MDH参数法对装有末端执行器的机械臂进行运动学建模分析，构建对应连杆坐标系间的齐次变换矩阵、各连杆间的位姿方程；步骤三，根据作业环境空间感知数据，在作业空间要素位置感知建模的基础上，获得机器人末端执行器初始位置数据、作业目标位置数据、障碍物位置空间数据，建模机械臂的三维运动作业约束空间C，确定可达空间域Cfre和障碍空间域集Cobs，C={Cfre，Cobs}，确定机械臂末端执行器的初始运动点pini和最终操作点pope；步骤四，进行基于混成均衡搜索机制的定位避障运动寻优计算，之后根据计算方案运动至作业点，驱动末端执行器执行作业，末端执行器执行作业的方式如下：首先夹持模块（4）中的夹爪单元（42）抓持待安装绝缘保护壳，与连接模块（1）中对接单元（11）相连接的带电作业机器人机械臂驱动电机反转，则驱动传动单元（12），经过从动单元（31）、同步单元（32），进而驱动滑块单元（34）沿着导轴向下运动，带动夹爪单元（42）闭合，进而将要安装的绝缘保护壳扣紧，电机正转，则驱动驱动滑块单元（34）沿着导轴向上运动，夹爪单元（42）与保护壳脱离；完成作业操作，依据计算方案的逆向路径，机械臂及末端执行器退出，回归初始位置；所述步骤四中进行基于混成均衡搜索机制的定位避障运动寻优计算的具体步骤如下：步骤四一，进行初始化设置；步骤四二，然后进行外循环迭代判定，根据外循环迭代的判定结果，若是则执行内循环遍历计算、操作跳转及均衡混成机制下的相应偏局域或偏全局搜索器动态更新，否则停止迭代搜索并输出当前最优计算方案；步骤四三，每次执行完均衡混成机制下的相应偏局域或偏全局搜索器动态更新后，返回继续进行外循环迭代判定；所述步骤四一中初始化设置的具体方式为：以均匀概率分布在空间Cfre内抽样选取k个点，再加上初始运动点pini和最终操作点pope，形成初始点集P{p1,0,…,pk+2,0}；设定k+2个初始动态局域搜索器，形成有效动态局域搜索器集合LS{Ls1，…，Lsk+2}，以pi,0作为动态局域搜索器Lsi的搜索初始点，同时以pi,0作为动态局域搜索器Lsi的搜索结果节点树di的根节点，创建节点树集合D={d1，…，dk+2}；设定所有动态局域搜索器Lsi的被抽选概率值Plsi，o和当前检索次数n，初始化所有Plsi，o均为1，初始化n为0；根据需求合理初始化概率阈值co1、范围阈值co2、最小搜索次数阈值co3；所述步骤四二中外循环迭代判定的具体内容为：判断是否满足n小于最小搜索次数阈值co3或者节点树集合D中不存在同时包含初始运动点pini和最终操作点pope的节点树；所述步骤四二中执行内循环遍历计算、操作跳转的具体方式为：循环遍历当前所有有效动态局域搜索器，对于每个动态局域搜索器Lsi，计算更新其当前被抽选概率Plsi，t等于gb+1*1-gm-b；其中，g等于历史抽样点属于Cfre的次数b除以总的历史抽样次数m；判断Plsi，t与判定阈值co1是否满足Plsi，t≤co1；遍历结束后，判断是否存在被抽选概率满足Plsi，t≤co1的动态局域搜索器的数量大于等于1，是则进行均衡混成机制下的偏局域搜索器动态更新，否则进行均衡混成机制下的偏全局搜索器动态更新，每次执行偏局域或偏全局搜索器动态更新操作后均更新当前检索次数n=n+1。

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