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公开(公告)号：CN114454929A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210158873.X
申请日：2022-02-21
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供智能助力随身车，涉及交通运输技术领域。该方案包括包括机架、车轴位置调整装置及传感装置，所述机架包括底盘和靠背，所述车轴位置调整装置固定设置在底盘底部，所述靠背上固定设置有安装支架，所述传感装置设置在所述安装支架上。该发明将智能助力随身车与操作人员腰部的腰部连接带连接，适用于在多种应用场景中使用，在底盘底部固定设置有车轴位置调整装置，通过电动推杆可以调节车轴的相对位置，可以减少对操作人员腰部的压迫感，方便使用，通过手动控制器对智能助力随身车的车速及转向进行控制，通过传感装置进行多方位的数据采集，实现了智能助力随身车与操作人员的交互，从而控制智能助力随身车跟随操作人员运动。
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公开(公告)号：CN113733095A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202111097241.9
申请日：2021-09-18
Applicant: 南开大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种无轮式蛇形机器人三维运动步态生成方法，针对的蛇形机器人属于无轮的三维蛇形机器人，由旋转轴相互正交的关节交替排列构成，属于高冗余度机器人。为解决蛇形机器人在地面上的高效运动问题，本发明提出了一种新颖的基于曲线规划方法设计的三维运动步态，该步态具有高效的前后运动能力。除此之外，还提出了通过修改运动步态构型参数设计的带转向功能的衍生步态，实现可控的地面前后运动与转向功能。相比于已有的蛇形机器人地面三维运动步态，本发明运动性能更好，有新的转向运动模式。实验结果表明，该步态在平坦地面运动稳定、迅速，转向时反应灵敏。
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公开(公告)号：CN113467520A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110943967.3
申请日：2021-08-17
Applicant: 南开大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本公开提出了一种具有双摆摆动效应的飞行吊运系统控制方法，包括：获取具有双摆摆动效应的飞行吊运系统的实际状态的测量值；将所述测量值输入预设的非线性控制器内，对所述具有双摆摆动效应的飞行吊运系统进行控制；其中，所述非线性控制器基于储能函数构造，所述非线性控制器被配置为以无人机定位和负载及挂钩的摆动消除为控制目标；本公开在二级摆飞行吊运系统的系统能量基础上，添加无人机与吊钩/负载的信息，构造出一个新的储能函数，由此设计非线性控制器来实现精确定位和有效抑制负载及吊钩摆动的目标。
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公开(公告)号：CN113296514A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110566018.8
申请日：2021-05-24
Applicant: 南开大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于稀疏带状结构的机器人局部路径优化方法及系统，所述方法包括：获取室内环境数据，并构建占据栅格地图；将占据栅格地图转换为欧式距离栅格地图，根据欧氏距离地图插值根据欧氏距离地图插值得到机器人与最近障碍物的距离函数，结合给定机器人到障碍物的安全距离，得到避障约束条件；在以机器人当前位置为中心的局部区域内，以局部路径的平滑性和避障为约束条件，求解局部最优路径。本发明通过将占据栅格地图转换为欧式距离栅格地图，根据欧氏距离栅格地图插值得到机器人到最近障碍物的连续可微的距离函数，克服了占据栅格地图离散化问题，并天然地计算得到梯度信息从而构建避障约束条件，有利于局部路径优化准确性的提高。
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公开(公告)号：CN108469736B
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN201810399899.7
申请日：2018-04-28
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于状态观测的船用吊车消摆定位控制方法和系统，包括以下步骤：基于船用吊车系统动力学模型构造包括控制目标、绳长限制的能量函数及状态观测器，根据所述能量函数设计驱动吊杆和吊绳运动的非线性动态反馈控制方法；接收设定的船用吊车系统的系统参数；获取吊杆俯仰角、吊绳长度以及负载的摆角的测量值；根据所述非线性动态反馈控制方法得到控制吊杆和吊绳运动的输入信号；根据所述输入信号实现负载的准确定位并快速消除其残余摆动。本发明可以处理速度信号无法被直接测量的情况，同时实现负载的准确定位与快速消摆。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111324038A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010131857.2
申请日：2020-02-29
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于门控循环单元的迟滞建模与端对端补偿方法。本发明充分考虑迟滞效应的非线性、记忆特性和频率相关性，设计包含门控循环单元和反向传播神经网络在内的双层结构迟滞模型，准确描述迟滞效应的复杂特性；针对迟滞效应导致原子力显微镜成像畸变的问题，利用本发明所建立的迟滞模型，计算得到扫描点在正向和反向扫描过程中的实际位置，通过设计改进的埃尔米特插值方法，获得更加真实的样品形貌图像。实验结果表明,本发明所建立的迟滞模型精度高，泛化能力强，能够准确模拟压电驱动器迟滞效应的非线性、记忆特性和频率相关性，利用该模型所设计的补偿算法，能够有效消除迟滞效应导致的图像畸变，从而提升原子力显微镜的成像质量。
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公开(公告)号：CN110579969A
公开(公告)日：2019-12-17
申请号：CN201911010696.5
申请日：2019-10-23
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种用于双无人机协同吊运棒状刚体负载的控制方法。针对平面内双无人机协同吊运系统，提出一种建模与控制方法。首先使用拉格朗日建模方法建立了完整的系统动力学模型，分析了两台旋翼无人机与负载的相对运动学关系。在所建立模型的基础上，使用李雅普诺夫方法进行控制器的设计，并结合拉塞尔不变性原理进行外环稳定性分析，随后得出期望平衡点是渐近稳定的结论。该控制方案能够防止无人机之间相互碰撞，平稳完成吊运任务，实现定点悬停，并抑制负载的摆动。实验结果表明，本发明能够完成控制目标，保证两台无人机在各自期望的范围内飞行，且对负载摆动有很好的抑制作用。
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公开(公告)号：CN108439221B
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201810188865.3
申请日：2018-03-08
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明为一种基于视觉的桥式吊车自动控制系统，提出了一种新型的桥式吊车控制方式，控制系统包括有桥式吊车控制系统以及视觉测量系统，其中桥式吊车控制系统，基于独立设计开发的控制电路，控制桥式吊车系统按预定要求运行；视觉测量系统，用于实现桥式吊车负载摆角状态量的测量。本发明提出一种新型的桥式吊车自动控制系统，将视觉引入桥式吊车负载摆角测量中，以代替传统的接触式摆角测量装置，并据此提出一种新型的负载摆角测量算法，利用计算机视觉的方法实现负载摆角的非接触测量，控制桥式吊车系统(可以为实验室桥式吊车实验平台或是工业桥式吊车平台)完成相应任务。
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公开(公告)号：CN109834699A
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201910083528.2
申请日：2019-01-29
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种钩爪-挡板-插销对接机构，包括带导轨的钩爪连接件、带孔的挡板以及与钩爪啮合的十字插销，钩爪连接件作为某一个外部机械装置的公头，挡板作为另一个外部机械装置的母头，导轨引导这两个机械装置自动对接，当公头和母头完全配合，十字插销在外部驱动装置作用下能够使公头和母头完全固定并且实现自锁。本发明是一种新型的高强度、高容错的对接机构，为自重构机器人模块之间的完全自动对接和分离提供技术基础，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN109823533A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910139566.5
申请日：2019-02-26
Applicant: 南开大学
IPC: B64C33/02
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁致动器驱动的微型扑翼机构，属于机器人领域，包括基座、电磁线圈、摇动磁铁、回中辅助磁铁、扑动铰链、攻角辅助磁铁、攻角偏转铰链、翅翼。其中，基座用于固定其他组分，电磁线圈通电后产生磁场，摇动磁铁固定在扑动铰链之上与线圈产生因电磁力相互作用，回中辅助磁铁用于确定扑动铰链的中心位置并储存及释放能量，扑动铰链用于驱动翅翼的扑动角，攻角辅助磁铁用于确定攻角偏转铰链的中心位置并储存及释放能量，而攻角偏转铰链用于改变翅翼的偏转角，翅翼则用于和空气作用产生升力。本发明中两个翼可以独立控制，使机体更加灵活。储能结构的设计增加了机构的效率，减少了机构的刚性碰撞，增加了机构可靠性和使用寿命。
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