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龙图腾网获悉中国科学院沈阳自动化研究所申请的专利一种位姿解耦的绝缘子更换机器人动态装配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：CN114986515B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01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：202210786379.8，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种位姿解耦的绝缘子更换机器人动态装配方法是由姜勇;王洪光;王竣禾设计研发完成，并于2022-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种位姿解耦的绝缘子更换机器人动态装配方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种位姿解耦的绝缘子更换机器人动态装配方法。包括：步骤1：通过深度相机采集绝缘子表面点云图像，定位销孔平面，并提取其法向量作为销孔轴线方向；步骤2：根据销孔轴线方向和右手定则，确定机械臂末端的目标姿态；控制机械臂移动，调整推销工具的目标姿态；步骤3：通过柔顺控制算法对位置进行调整，使得推销工具将定位销推出销孔，完成位姿解耦动态装配。

本发明授权一种位姿解耦的绝缘子更换机器人动态装配方法在权利要求书中公布了：1.一种位姿解耦的绝缘子更换机器人动态装配方法，其特征在于，用于在具有柔索特性的输电线路上更换绝缘子时，将推销工具与销孔进行位姿解耦动态装配，包括以下步骤： 步骤1：通过深度相机采集绝缘子表面点云图像，定位销孔平面，并提取其法向量作为销孔轴线方向； 步骤2：根据销孔轴线方向和右手定则，确定机械臂末端的目标姿态；控制机械臂移动，调整推销工具的目标姿态； 步骤3：通过柔顺控制算法对位置进行调整，使得推销工具将定位销推出销孔，完成位姿解耦动态装配； 所述控制机械臂移动调整推销工具的目标姿态包括： 计算机械臂末端连杆坐标系的当前姿态到目标姿态之间的期望旋转矩阵； 利用姿态控制算法按照期望旋转矩阵实现姿态调整；所述姿态控制算法包括角度控制，速度控制； 当机械臂末端到达目标姿态时，其末端的推销工具刚好对准销孔，推销工具轴线与销孔轴线一致； 所述对位置进行调整是采用柔顺控制算法实现推销工具向销孔方向的进给位置控制； 所述深度相机采集的绝缘子表面点云图像中包括定位销孔； 所述定位销孔平面包括：使用深度相机获取销孔一侧绝缘子表面平整区域点云，将该区域点云法向量当作销孔轴线方向； 提取绝缘子表面点云法向量是采用PCA算法； 使用PCA方法对点云的法向量进行估计，包括： a.定义点集的中心点记为m，则有： 其中，销孔点云集合X＝{xi}； b.通过最小二乘法，令点集中的所有点到中心点的向量与法向量n的点积平方和最小，并通过优化的方式求解n，优化目标为： 将xi-m定义为yi，可以将上式改写为： 令 得到： 将上式中元素求和矩阵代替后，可以得到： 其中S为点集的协方差矩阵，其表示形式如下： 使用拉格朗日乘子法对带约束问题进行求解，则有： Ln,λ＝nTSn-λnTn-1 分别令L对n和λ求偏导，并令其等于0，则有： 求得最终的n为S矩阵中关于特征值λ的特征向量； 对S矩阵进行奇异值分解SVD，即： S＝U∑VT 计算最小特征值对应的特征向量，即为法向量n。

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