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龙图腾网获悉辽宁科技学院申请的专利基于三维点云识别的机器人抓取位姿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：CN121223809B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31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：202511732965.4，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于三维点云识别的机器人抓取位姿规划方法是由张志军;史纯阳;郭海丰;李文义;陈贺设计研发完成，并于2025-11-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于三维点云识别的机器人抓取位姿规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于三维点云识别的机器人抓取位姿规划方法，包括：采集并预处理场景三维点云数据，生成标准化点云数据集；构建形变驱动多尺度拓扑势能场，生成可形变避让的连续势阱区域；提取高势能片段作为候选接触片段，构建四层同源接触流图结构；执行拓扑保形最优传输与配对，确定可行抓取区域与接触对组合；基于自适应姿态优化策略，输出满足多域约束的抓取位姿；执行末端控制与反馈更新判断，实现抓取稳定性监测与自修正。本发明通过形变驱动势能场与多层跨域优化，实现复杂场景下机器人抓取位姿的精准规划与稳定控制。

本发明授权基于三维点云识别的机器人抓取位姿规划方法在权利要求书中公布了：1.基于三维点云识别的机器人抓取位姿规划方法，其特征在于，包括： 采集目标场景的三维点云数据，对三维点云数据执行预处理，获得标准化点云数据集； 基于标准化点云数据集构建形变驱动的多尺度拓扑势能场，对每个点云局部区域进行邻域分析以计算几何刚度张量，形成形变响应场，在多尺度下对势能分布进行卷积平滑处理，生成可形变避让的连续势阱区域； 基于连续势阱区域提取高势能连通片段作为候选接触片段，构建多层同源接触流图结构，通过同源映射矩阵建立各层间的结构对应关系； 在多层同源接触流图结构上执行拓扑保形最优传输与物理约束联合配对求解，通过拉普拉斯谱一致对齐获得跨层耦合映射矩阵，构建代价张量与约束集合，求解稀疏配对方案，输出接触对组合并确定可行抓取区域； 依据跨域自适应姿态优化策略，对可行抓取区域进行位姿优化计算，以四元数和螺旋参数作为联合位姿变量，执行多域自适应优化过程，输出最优抓取位姿结果； 根据最优抓取位姿执行机器人末端执行器的运动规划与控制，实时采集视觉与力觉反馈数据更新形变响应场与势能分布，当检测到抓取稳定裕度低于预设阈值时触发回退与重新规划过程，完成目标物体的稳定抓取； 所述生成可形变避让的连续势阱区域，包括： 在标准化点云数据集中，为每一个点云样本确定空间邻域范围，对各邻域内点云的空间分布、表面法向方向、曲率变化和点密度进行统计分析，建立局部几何特征集合； 基于局部几何特征集合，对每一个点云邻域的主方向分布、沿法向和切向的扩展程度以及局部厚度变化进行综合判断，得到表征点云邻域抵抗形变能力的几何刚度特征参数，按照几何刚度特征参数的取值区间将点云划分为高刚度区域、中等刚度区域和低刚度区域，所述按照几何刚度特征参数的取值区间将点云划分为高刚度区域、中等刚度区域和低刚度区域，具体为： 当几何刚度特征参数值高于第一阈值时，标记为高刚度区域，用于表示结构稳定且受力后形变微弱的点云部分； 当几何刚度特征参数值介于第一阈值与第二阈值之间时，标记为中等刚度区域，用于表示在受力后存在有限形变的点云部分； 当几何刚度特征参数值低于第二阈值时，标记为低刚度区域，用于表示应力集中的点云部分； 根据每一个点云的法向方向、曲率变化和几何刚度特征参数，为每一个点分配形变响应强度值，构建在整个标准化点云数据集上的三维形变响应场； 在三维形变响应场基础上，为每一个点云位置分配初始势能值，所述初始势能值同时参考点到物体边界的距离、局部几何连续性和形变响应强度，在预设的多个空间尺度下分别选取不同半径的邻域，对每一个尺度内的初始势能值执行加权聚合； 将得到的多个尺度下的加权聚合结果进行叠加，获得在标准化点云数据集上的多尺度拓扑势能分布，对多尺度拓扑势能分布执行阈值分割和连通性分析，保留势能值高于预设阈值且在空间上保持连通的点云区域，将点云区域作为形变驱动的多尺度拓扑势能场中的连续势阱区域。

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