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文档简介
2026年专利代理师资格考试专利代理实务试题与答案一、总体介绍客户A公司是一家专注于智能物流仓储系统研发的高新技术企业。近日,A公司研发部完成了一项关于“一种基于视觉识别的智能货物抓取方法及装置”的技术改进。A公司希望就该技术方案在中国申请发明专利,同时考虑到产品的海外市场布局,也关注该方案的PCT申请前景。A公司的研发团队提供了技术交底书(见下文“三、客户交底材料”)。作为专利代理师,你需要根据该交底书、检索到的对比文件以及模拟的审查意见通知书,完成后续的代理实务任务。二、对比文件对比文件1:公开号为CN108876543A,公开日为2019年03月15日。名称:一种仓储机器人视觉抓取系统摘要:本发明公开了一种仓储机器人视觉抓取系统,包括移动底盘、机械臂、视觉识别模块和控制单元。视觉识别模块安装在机械臂末端,包括深度相机和图像处理器。控制单元用于根据深度相机获取的货物图像信息,计算货物的三维坐标,并控制机械臂移动至目标位置进行抓取。该系统通过深度学习算法对货物进行分类,根据不同类型的货物预设不同的抓取力度。该系统能够解决传统仓储机器人抓取准确率低的问题,提高自动化水平。对比文件2:公开号为US20190123456A1,公开日为2019年05月10日。名称:具有防抖功能的工业机械手摘要:本发明涉及一种具有防抖功能的工业机械手,包括机械臂本体、末端执行器、惯性测量单元(IMU)和振动补偿器。惯性测量单元用于检测机械臂在移动过程中的振动参数。振动补偿器根据振动参数生成反向补偿信号,驱动电机进行微调,以抵消机械臂末端的抖动。该发明特别适用于高精度组装场景,能够有效减少因机械臂高速运动产生的抖动导致的定位误差。三、客户交底材料技术名称:一种基于视觉反馈的自适应抓取控制方法、装置及存储介质技术领域:本发明涉及物流自动化技术领域,尤其涉及一种利用视觉反馈进行实时调整的自适应抓取控制方法、装置及存储介质。背景技术:在现有的智能仓储系统中,仓储机器人通常利用视觉系统识别目标货物的位置,进而控制机械臂进行抓取。然而,现有技术(如CN108876543A)通常采用“识别-规划-执行”的开环控制模式。即,一旦视觉系统确定了目标位置,机械臂便按照预定轨迹运动并抓取。在实际作业中,由于机械臂自身的柔性变形、电机减速误差以及外部环境干扰(如地面不平整),机械臂末端在接近货物时往往会偏离预定的目标位置,导致抓取失败或货物损坏。此外,现有技术虽然能根据货物类型预设抓取力度,但无法根据抓取瞬间的实际接触状态进行动态调整,容易因力度过大造成易碎货物损坏。发明内容:本发明旨在解决现有技术中因机械臂末端实际位置偏离目标位置导致的抓取成功率低以及无法动态调整抓取力度的问题。为实现上述目的,本发明提供一种基于视觉反馈的自适应抓取控制方法,包括以下步骤:S1:通过安装在机械臂末端的视觉传感器获取目标货物的初始图像,识别货物类型及初始三维坐标;S2:根据初始三维坐标规划机械臂的运动轨迹,控制机械臂沿运动轨迹向目标货物移动;S3:在机械臂移动过程中,实时通过视觉传感器获取目标货物的实时图像,并基于实时图像计算机械臂末端与目标货物之间的相对位姿偏差;S4:根据相对位姿偏差,实时修正机械臂的运动轨迹,使机械臂末端对准目标货物;S5:当机械臂末端到达预设抓取区域时,通过安装在末端执行器上的力传感器检测接触力;S6:基于接触力和货物类型,利用PID控制算法动态调整末端执行器的抓取力度,直至完成抓取动作。优选地,步骤S3中,所述相对位姿偏差包括位置偏差和姿态偏差。计算相对位姿偏差具体包括:对实时图像进行特征提取,与初始图像中的特征点进行匹配,根据匹配结果利用PnP算法解算当前时刻下目标货物相对于机械臂末端坐标系下的位姿变换矩阵,进而得到偏差。优选地,步骤S4中,利用导纳控制模型根据相对位姿偏差生成修正指令,所述导纳控制模型中包含刚度系数和阻尼系数,通过调整刚度系数控制修正响应的快慢。优选地,步骤S6中,若货物类型为易碎品,则设定PID控制算法的比例系数较小,积分系数适中,以实现柔性的力控抓取;若货物类型为金属件,则设定比例系数较大,以实现快速夹紧。本发明还提供一种基于视觉反馈的自适应抓取控制装置,包括:视觉模块,用于获取目标货物的图像信息;规划模块,用于根据图像信息规划运动轨迹;偏差计算模块,用于在移动过程中基于实时图像计算相对位姿偏差;轨迹修正模块,用于根据偏差实时修正运动轨迹;力控模块,用于在抓取阶段基于接触力和货物类型动态调整抓取力度。本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。有益效果:与现有技术相比,本发明在机械臂移动过程中引入了基于视觉的实时闭环反馈,能够动态修正因机械变形或外部干扰导致的轨迹偏差,显著提高了抓取精度。同时,结合力位混合控制,能够根据实际接触力动态调整抓取力度,防止损坏货物,尤其适用于易碎品及不规则形状物体的抓取。四、审查意见通知书申请号:202610XXXXXX.X发明名称:一种基于视觉反馈的自适应抓取控制方法、装置及存储介质审查员意见:1.权利要求1不具备《专利法》第二十二条第二款规定的新颖性。对比文件1公开了一种仓储机器人视觉抓取系统,其公开了如下特征:通过视觉识别模块获取货物图像信息,计算三维坐标,控制机械臂移动至目标位置进行抓取。权利要求1与对比文件1的区别在于:权利要求1限定了“在移动过程中,实时获取实时图像并计算相对位姿偏差,实时修正运动轨迹”以及“基于接触力和货物类型动态调整抓取力度”。然而,对比文件2公开了一种具有防抖功能的工业机械手,其公开了在移动过程中通过惯性测量单元检测振动参数,并利用振动补偿器实时生成反向补偿信号以修正轨迹(相当于实时修正运动轨迹)。本领域技术人员有动机将对比文件2的实时修正机制应用于对比文件1的视觉抓取系统中,以解决机械臂移动过程中的抖动问题。至于“基于接触力动态调整抓取力度”,这属于本领域的公知常识,在工业机器人中广泛采用。因此,权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。2.权利要求2-5不具备创造性,在引用的权利要求不具备创造性的前提下,其附加技术特征或者被对比文件1公开,或者是本领域的常规技术手段。请申请人对上述审查意见进行答复,必要时修改权利要求书。五、试题问题问题一:请结合客户交底材料、对比文件1和对比文件2,撰写权利要求书。要求:1.独立权利要求应当包含解决本发明技术问题所必需的必要技术特征,并合理概括现有技术的区别。2.从属权利要求应当对独立权利要求作进一步限定,形成有层次的保护范围。3.考虑到创造性答复的便利性,权利要求的布局应当有利于后续应对审查意见。4.包含方法、装置及存储介质三类权利要求。问题二:假设客户坚持要求保护“在移动过程中实时通过视觉传感器获取图像并修正轨迹”的技术特征,请针对审查意见通知书中关于权利要求1创造性的评述,撰写意见陈述书。要求:1.明确指出对比文件1和对比文件2结合存在的技术障碍。2.阐述本发明技术方案带来的预料不到的技术效果。3.论证权利要求1具备创造性。4.逻辑清晰,说理充分,符合专利法及审查指南的相关规定。问题三:如果客户希望在申请文件中增加一个从属权利要求,以限定“当检测到货物表面反光率超过阈值时,控制视觉传感器发射偏振光进行图像采集”的技术特征(该特征在交底材料中未提及,但客户确认已研发完成)。请判断该增加是否超出了原说明书和权利要求书记载的范围,并说明理由。同时,指出在专利申请程序中增加该特征的正确操作方式。以下为答题区域,请在此处作答。专利代理实务科目试题参考答案及解析问题一:权利要求书撰写1.一种基于视觉反馈的自适应抓取控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:通过安装在机械臂末端的视觉传感器获取目标货物的初始图像,识别货物类型及初始三维坐标;S2:根据所述初始三维坐标规划机械臂的运动轨迹,控制机械臂沿所述运动轨迹向所述目标货物移动;S3:在所述机械臂移动过程中,实时通过所述视觉传感器获取所述目标货物的实时图像,并基于所述实时图像计算所述机械臂末端与所述目标货物之间的相对位姿偏差;S4:根据所述相对位姿偏差,实时修正所述机械臂的运动轨迹,使所述机械臂末端对准所述目标货物;S5:当所述机械臂末端到达预设抓取区域时,通过安装在末端执行器上的力传感器检测接触力;S6:基于所述接触力和所述货物类型,利用PID控制算法动态调整所述末端执行器的抓取力度,直至完成抓取动作。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中,所述相对位姿偏差包括位置偏差和姿态偏差;所述基于所述实时图像计算所述机械臂末端与所述目标货物之间的相对位姿偏差,具体包括:对所述实时图像进行特征提取,与所述初始图像中的特征点进行匹配,根据匹配结果利用PnP算法解算当前时刻下所述目标货物相对于机械臂末端坐标系下的位姿变换矩阵,进而得到所述相对位姿偏差。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S4中,利用导纳控制模型根据所述相对位姿偏差生成修正指令,所述导纳控制模型中包含刚度系数和阻尼系数,通过调整所述刚度系数控制修正响应的快慢。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S6具体包括:若所述货物类型为易碎品,则设定所述PID控制算法的比例系数较小,积分系数适中,以实现柔性的力控抓取;若所述货物类型为金属件,则设定所述PID控制算法的比例系数较大,以实现快速夹紧。5.一种基于视觉反馈的自适应抓取控制装置,其特征在于,包括:视觉模块,用于获取目标货物的图像信息;规划模块,用于根据所述图像信息规划运动轨迹;偏差计算模块,用于在移动过程中基于实时图像计算相对位姿偏差;轨迹修正模块,用于根据所述相对位姿偏差实时修正运动轨迹;力控模块,用于在抓取阶段基于接触力和货物类型动态调整抓取力度;所述装置被配置为执行如权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。【解析】1.独立权利要求1的构建:独立权利要求1必须包含解决“抓取精度低”和“无法动态调整力度”这两个技术问题的必要特征。因此,必须包含S1-S6的全部步骤。特别是S3和S4的实时视觉反馈修正,以及S6的基于接触力和类型的PID动态调整,是区别于现有技术(对比文件1)的关键特征。2.从属权利要求的布局:权利要求2进一步限定了偏差计算的具体算法(特征提取、匹配、PnP算法),这是一个具体的技术实现方式,有利于在独立权利要求1过于宽泛或被认为无创造性时,退守具体的实现方案。权利要求2进一步限定了偏差计算的具体算法(特征提取、匹配、PnP算法),这是一个具体的技术实现方式,有利于在独立权利要求1过于宽泛或被认为无创造性时,退守具体的实现方案。权利要求3限定了轨迹修正的具体控制模型(导纳控制),同样是具体的实现手段。权利要求3限定了轨迹修正的具体控制模型(导纳控制),同样是具体的实现手段。权利要求4限定了PID参数调整的具体策略(针对易碎品和金属件),体现了技术方案的精细化控制。权利要求4限定了PID参数调整的具体策略(针对易碎品和金属件),体现了技术方案的精细化控制。这种层层递进的结构,形成了一个严密的权利要求保护网。这种层层递进的结构,形成了一个严密的权利要求保护网。3.装置和介质权利要求:按照审查指南的要求,对于涉及计算机程序的方法发明,应当撰写对应的装置权利要求和存储介质权利要求,以全面保护客户的发明创造。问题二:意见陈述书关于申请号202610XXXXXX.X的审查意见陈述书尊敬的审查员:申请人仔细研究了您于2026年X月X日发出的第一次审查意见通知书,并对申请文件进行了修改(如有)。现针对通知书中指出的新颖性和创造性问题,陈述意见如下:一、关于权利要求1的创造性审查员认为,权利要求1相对于对比文件1(CN108876543A)和对比文件2(US20190123456A1)的结合以及公知常识不具备创造性。申请人对此持有不同意见。1.权利要求1与对比文件1存在本质区别对比文件1公开了一种“识别-规划-执行”的开环抓取系统。虽然其利用视觉获取初始坐标,但在机械臂移动过程中,并未对目标位置进行实时监控和修正。一旦机械臂开始移动,其轨迹是固定不变的。权利要求1要求保护一种“基于视觉反馈的自适应抓取控制方法”。其核心在于:在机械臂移动过程中(S3),实时通过视觉传感器获取目标货物的实时图像,计算相对位姿偏差,并据此实时修正运动轨迹(S4)。这是一种基于视觉的闭环控制,完全不同于对比文件1的开环控制。2.对比文件2并未给出结合启示,且存在技术障碍审查员认为对比文件2公开了“实时修正运动轨迹”的特征。然而,对比文件2涉及的是一种“具有防抖功能的工业机械手”。其解决的技术问题是:减少机械臂自身高速运动产生的结构振动。其采用的技术手段是:利用惯性测量单元(IMU)检测机械臂自身的振动参数,并基于内部传感器反馈进行补偿。对比文件2公开的是基于“本体感知”的内部闭环修正,其修正的对象是机械臂自身的抖动,而非机械臂相对于目标物体的位置偏差。将对比文件2应用于“视觉抓取”领域存在以下技术障碍:(1)检测手段不同:对比文件2依赖IMU检测自身状态,而本发明依赖视觉传感器检测外部目标状态。本领域技术人员没有动机将对比文件2的内部振动补偿机制替换为基于视觉的外部位置偏差修正机制,因为两者的检测对象、物理原理和处理逻辑完全不同。(2)解决的技术问题不同:对比文件2解决的是“手抖”问题,而本发明解决的是“手没对准物体”的问题。在对比文件1的系统中,如果机械臂刚性足够好,没有抖动,但地面不平导致底盘偏移,对比文件2的技术方案完全无法解决该问题,而本发明依然可以通过视觉反馈发现偏差并修正。因此,对比文件2并未给出将“基于视觉的实时位姿偏差修正”应用到对比文件1的技术启示。3.关于“基于接触力动态调整抓取力度”并非公知常识审查员认为基于接触力动态调整抓取力度属于公知常识。申请人认为,虽然力传感器在机器人领域是已知的,但在具体的“视觉抓取”场景中,如何将“视觉识别的货物类型”与“力反馈控制”相结合,并不是显而易见的。对比文件1虽然公开了根据货物类型预设抓取力度,但这是开环的预设。权利要求1进一步限定“基于接触力和货物类型,利用PID控制算法动态调整”。这意味着在抓取过程中,系统不仅知道货物是什么类型(视觉信息),还能“感觉”到当前的接触状态(力信息),并据此实时调整PID参数。这种多模态信息融合(视觉+力觉)的控制策略,在对比文件1和2中均未公开,也不是本领域的惯用手段。4.权利要求1具备预料不到的技术效果本发明通过在移动过程中引入视觉闭环,解决了开环控制中因各种干扰导致的最终定位误差问题,显著提高了抓取成功率。同时,通过视觉(货物类型)与力觉(接触力)的融合控制,实现了对不同特性货物(尤其是易碎品)的自适应柔性抓取。这种综合效果是简单的叠加对比文件1和2所无法预期的。综上所述,权利要求1相对于对比文件1、对比文件2及公知常识具备突出的实质性特点和显著的进步,符合《专利法》第二十二条第二款关于创造性的规定。二、关于从属权利要求2-5的创造性在权利要求1具备创造性的前提下,权利要求2-5进一步限定了具体的算法实现(如PnP算法、导纳控制、PID参数配置策略)。这些附加技术特征均未被对比文件1或2公开,也不属于本领域的公知常识,因此同样具备创造性。恳请审查员在重新审查上述意见后,对本申请做出有利的决定。申请人:A公司代理师:XXX日期:2026年X月X日【解析】1.切中要害:陈述书首先明确指出了对比文件1(开环)与权利要求1(闭环)的根本架构差异。2.阻断结合启示:重点论述了对比文件2(IMU防抖)与本案(视觉定位修正)虽然都有“实时修正”的字面意思,但技术手段、检测对象和解决的技术问题完全不同。这是争辩创造性的核心,即“非显而易见性”。3.反驳公知常识:对于审查员常用的“公知常识”大棒,通过强调“多模态信息融合”和“PID动态调整”的具体实现细节,将其提升为非显而易见的技术特征。4.逻辑结构:采用了“特征对比->结合障碍分析->技术效果分析”的标准三段式论述结构,逻辑严密。问题三:关于新增特征的判断及操作方式1.判断:增加“当检测到货物表面反光率超过阈值时,控制视觉传感器发射偏振光进行图像采集”这一技术特征,超出了原说明书和权利要求书记载的范围。2.理由:根据《专利法》第三十三条的规定,
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