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龙图腾网获悉无锡灵奕智能科技有限公司;东华大学申请的专利一种用于纤维柔性体作业的机器人路径规划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：CN119098955B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25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：202411233923.1，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种用于纤维柔性体作业的机器人路径规划方法是由汪俊亮;王美萱;张洁设计研发完成，并于2024-09-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于纤维柔性体作业的机器人路径规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于纤维柔性体作业的机器人路径规划方法。针对传统的人工盘纤方式效率低下的问题，本发明提出了一种用于纤维柔性体作业的机器人路径规划方法，采用机器人代替人工进行盘纤的方法，可以提高光纤传感器的生产效率和降低制造成本。通过实际验证，本发明所公开的方法能够按照设计好的路径精确地控制光纤盘纤，实现智能化盘纤，具有很高的应用价值和经济效益。

本发明授权一种用于纤维柔性体作业的机器人路径规划方法在权利要求书中公布了：1.一种用于纤维柔性体作业的机器人路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：由机械臂末端夹持器夹着光纤末端随机移动，获得三维相机采集的光纤图像的点云数据以及机械臂末端夹持器的位姿； 步骤2：将实时获得的光纤图像的点云数据输入训练后的机理与数据融合网络模型，由机理与数据融合网络模型输出光纤各关键点在当前t-1时刻的速度信息进而基于获得光纤各关键点在下一个时刻t的位置信息Xt，其中，Xt为光纤各关键点在当前t-1时刻的位置信息，Δt为一个时间步的步长； 步骤3：设定靠近盘纤盒的预盘纤位置为目标位置Xd，重复步骤2使用模型预测控制反复求解最佳机器人运动，并将结果发送给机器人以执行，直到||Xt-Xd||≤e，至此可以实现将随意摆放的光纤移动到预盘纤的位置，其中，e为预设的目标阈值； 步骤4：用三维相机采集盘纤盒的点云数据，并使用颜色过滤筛选出目标卡扣点云，通过计算各个筛选出区域的质心，作为每个卡扣的代表位置；同时使用主成分分析法通过分析点云数据的变异性来找出主要轴来确定不同目标卡扣的方向，并通过综合考虑卡扣的位置和方向，从而确定光纤通过目标卡扣的顺序生成初始参考轨迹； 步骤5：在每个目标卡扣位置处构建虚拟磁矢量场环，通过动态调整夹持器位置和重新计算绳索运动路径，依照初始参考轨迹依次插入各个卡扣，具体包括以下步骤： 步骤501：控制夹持器使光纤尖端通过首个目标卡扣；设置虚拟磁矢量场，确保所有的积分曲线都经过卡扣开口，矢量场的方向设计使得所有场线都能够从一侧进入开口，从另一侧离开，保证在工作空间中的任何位置都有闭合的解形式，从而加快了计算过程，构建的遵循这些特性的由载流环感应的磁场如下所示： 式中，p表示工作空间中的任意点，S表示固定载流环，Fp表示p点处的磁力；使用第一个目标环的开口方向和重力方向之间关系的计算夹持器抓取光纤的位置g，通过网络模型编码的夹持器和关键点运动之间的关系以及目标环的磁场方程，计算光纤末端速度来预测光纤上关键点的期望运动 步骤502：若期望运动和实际运动之间的差异超过容差值，则重新调整夹持器使其靠近关键点，以确保夹持器按照预期路径移动； 步骤503：在夹持器将光纤推过第一个目标卡扣之后要重新进行抓取；计算抓取位置时，通过计算目标环法线与重力方向的角度θ来确定，夹持器抓握点选择超出最终关键点距离lθ；光纤尖端穿透目标虚拟环后，选择重新抓住或不抓住光纤，这种重新抓取方法与夹持器相结合，以此类推将光纤穿过一系列规划好的卡扣，实现智能化盘纤。

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