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龙图腾网获悉苏州大学申请的专利基于图像视觉伺服的空中操作机器人动态目标抓取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：CN121572336B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10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：202610108257.1，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于图像视觉伺服的空中操作机器人动态目标抓取方法是由章月圆;张森设计研发完成，并于2026-01-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于图像视觉伺服的空中操作机器人动态目标抓取方法在说明书摘要公布了：本发明涉及无人机控制技术领域，尤其是指一种基于图像视觉伺服的空中操作机器人动态目标抓取方法，包括：将机械臂对无人机的作用力与力矩看作对无人机的耦合干扰；基于可变惯性参数，建立耦合干扰模型；构建无人机虚拟相机，通过对动态目标进行运动分析，计算动态目标的平移运动特征和偏航运动特征；设计鲁棒滤波观测器来估计动态目标的平移速度和偏航角速度；基于观测器设计无人机的IBVS控制器和姿态控制器；为实现机械臂的精确抓取，设计基于虚拟相机的机械臂IBVS控制器。本发明能够实现无人机对未知动态目标的跟踪与机械臂的精确抓取。

本发明授权基于图像视觉伺服的空中操作机器人动态目标抓取方法在权利要求书中公布了：1.一种基于图像视觉伺服的空中操作机器人动态目标抓取方法，其特征在于，包括： 将机械臂对无人机的作用力与力矩看作对无人机的耦合干扰；基于可变惯性参数，建立耦合干扰模型，计算耦合扰动力向量和耦合扰动力矩向量；其中，所述耦合扰动力向量和所述耦合扰动力矩向量的表达式分别为： ； ； 其中，为耦合扰动力向量，为空中操作机器人的总质量，为从机体坐标系到惯性坐标系的旋转矩阵，为无人机在机体坐标系下的角速度矢量，为的一阶导数，为空中操作机器人在机体坐标系下的质心，为的一阶导数，为的二阶导数；为耦合扰动力矩向量，为机械臂相对于机体坐标系下原点的转动惯量矩阵，为的一阶导数，为重力加速度，为竖直方向单位向量，为无人机在惯性坐标系下的速度的一阶导数，为机械臂的质量；和为可变惯性参数； 基于动态目标图像构建无人机虚拟相机，以无人机虚拟相机的图像矩计算动态目标的平移运动特征和偏航运动特征，以及动态目标的平移运动特征误差和偏航运动特征误差；其中，所述平移运动特征和所述偏航运动特征的表达式分别为： ； ； 其中，为动态目标的平移运动特征，、和分别为平移运动特征的x方向特征、y方向特征和z方向特征，为动态目标的偏航运动特征，为无人机虚拟相机坐标系距离动态目标平面的期望高度，为特征点分布的几何属性，、和为无人机虚拟相机的二阶图像矩，为的期望值，为无人机虚拟相机坐标系中所有图像特征点x坐标的均值，为无人机虚拟相机坐标系中所有图像特征点y坐标的均值，为相机的焦距； 基于动态目标的平移运动特征误差，利用平移运动鲁棒滤波观测器计算动态目标的估计平移速度；基于动态目标的偏航运动特征误差，利用偏航运动鲁棒滤波观测器计算动态目标的估计偏航角速度； 将动态目标的估计平移速度和耦合扰动力向量输入无人机IBVS控制器，获取无人机IBVS控制器的控制输出； 将动态目标的估计偏航角速度和耦合扰动力矩向量输入姿态控制器，获取姿态控制器的控制输出； 以无人机IBVS控制器的控制输出和姿态控制器的控制输出实现对无人机的控制； 基于动态目标图像，在机械臂末端构建机械臂虚拟相机，以机械臂虚拟相机的图像矩作为机械臂的图像特征，获取机械臂的图像特征误差； 将机械臂的图像特征误差和动态目标的估计平移速度输入机械臂IBVS控制器，获取机械臂IBVS控制器的控制输出，实现对机械臂的控制。

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