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公开(公告)号：CN112287480B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202011160140.7
申请日：2020-10-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/06 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于多种群遗传算法的机械结构拓扑优化方法，可以实现在体积约束条件下最小化结构柔度的拓扑设计。本发明方法的具体步骤如下：一、划分有限元网格，建立拓扑优化问题的优化模型；二、设定多种群遗传算法的操作参数；三、求解拓扑优化模型，绘制拓扑优化结果。本发明可提高寻找拓扑优化全局最优解的概率，获得稳定的拓扑优化结果，具有迭代收敛快、优化结果清晰稳定等优点，可推广应用到复杂机械装备的结构设计中。
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公开(公告)号：CN115256396A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202211010867.6
申请日：2022-08-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于双层模型预测控制的双足机器人全向行走质心轨迹规划方法，上层MPC在满足ZMP稳定性约束和质心运动可行域约束的条件下，得到稀疏的质心运动轨迹和ZMP轨迹；下层MPC以跟踪上层稀疏轨迹为目标，得到密集质心位置运动轨迹；该密集轨迹经质心轨迹检测器判定无发散后，输出当前时刻的质心运动位置，供机器人使用。本发明采用变周期双层模型预测控制结构，兼顾了生成轨迹的准确性和实时性，通过质心轨迹检测可防止发散轨迹对机器人硬件造成损伤。
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公开(公告)号：CN114851238A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210403070.6
申请日：2022-04-18
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种可自动包络夹紧和回弹的多爪夹持器，夹持爪的第三关节末端为半齿轮结构，夹持物体时，第三关节在圆柱形中轴齿条的作用下进行绕轴旋转，夹持爪的第二关节上端在通过连杆与圆柱形中轴齿条向连接，夹持过程中圆柱形中轴齿条的平移运动带动第二关节的绕轴旋转，第二关节和第三关节的绕轴旋转实现夹持器大角度大范围的张开和闭合，实现了该多爪夹持器以不同的形式有效稳固地夹放不同形状的物体；在该多爪夹持器夹取移动物体的过程中夹持爪的第一关节能够自动地向内部包络从而更好更稳地夹紧移动物体以及夹持器松开物品后夹持爪的第一关节自动回弹复原到原位置，松开物品；实现了该多爪夹持器以不同的形式有效稳固地夹放不同形状的物体。
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公开(公告)号：CN113283116B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110665443.2
申请日：2021-06-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种多信息融合的人体运动分析方法和装置，属于人体运动分析技术领域。本发明的人体运动分析装置包括动作捕捉系统、测力平台和PC上位机，动作捕捉系统采集实验员运动时的关节位置、关节角度、关节线加速度和质心位置，测力平台采集实验员足底竖直方向上的接触力以及压力中心位置，PC上位机根据动作捕捉系统和测力平台采集的数据，获取关节力矩、关节功/功率、绕质心角动量、腿部等效刚度值及阻尼值。本发明结合人体运动运动学分析和力学分析，避免了从单一领域分析人体运动的局限性。
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公开(公告)号：CN114393603A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210133998.7
申请日：2022-02-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种串联型机械臂驱动器模块选型的方法，基于任务需求，将机械臂的所有关节按照不同的任务需求划分为不同的部分，对每个部分配置不同规格的电机和减速器，电机和减速器随机组合成多种规格驱动器模块；每个部分中，多种规格的驱动器模块按照该部分关节的数量进行排列组合，形成机械臂的每个部分；形成每个部分的驱动器模块进行排列组合，作为每个部分的组合库；将不同部分的组合库中的驱动器模块进行排列组合，形成完整的机械臂；机械臂不同部分的驱动器模块进行排列组合，作为机械臂组合库；通过预设参数进行多层筛选和动力学分析，最终得到最优的驱动器模块组合。本发明能有效提高关节驱动器的使用效率，并减小机械臂的重量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114347036A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210133675.8
申请日：2022-02-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种优化机械臂关节中心距离和关节运动范围的方法，联合目标方程和避障控制器，通过优化求解器在预设的初始范围求得关节中心距离的最优解，机械臂基于所述最优解执行避障轨迹，得到各个关节实际的运动范围，结合关节的初始范围，确定关节运动范围的最优解；所述目标方程综合考虑机械臂工作空间和运动灵活度指标，所述避障控制器中的不等式约束能避免奇异点的出现。本发明考虑工作空间中的避障轨迹、关节运动范围以及机械臂执行器的灵活度指标，得到的优化结果更加准确。
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公开(公告)号：CN112173100B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202011077230.X
申请日：2020-10-10
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64C33/02
Abstract: 本发明公开了一种基于曲柄滑块机构的仿生扑翼机器人，包括机架、设置于机架首端的扑翼机构和设置于机架尾端的尾翼机构；扑翼机构包括电机、齿轮减速装置、连杆一、滑块一、导向框、套筒、翅膀杆件和翅膀，电机通过齿轮减速装置传递动力给连杆一，连杆一与滑块构成了含偏心距的曲柄滑块机构，滑块一的动作由翅膀杆件传递给翅膀；尾翼机构包括旋转舵机、直线舵机、旋转板、滑块二、连杆二、尾翼固定件和尾翼，旋转舵机通过旋转板实现尾翼的旋转运动，直线舵机驱动滑块二直线运动，经连杆二带动尾翼固定件的转动，实现尾翼的俯仰运动；本发明中的基于曲柄滑块机构的仿生扑翼机器人，扑翼结构简单明了，扑翼飞行过程更加稳定，且仿生性好。
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公开(公告)号：CN111775178B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202010659367.X
申请日：2020-07-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种用于仿生机器人的无极变速减速器和动力可调配关节，减速器包括一级太阳轮、一级行星轮、一级内齿圈、二级行星轮、二级内齿圈、行星架和摩擦式离合器，一级行星轮与一级太阳轮外啮合，一级行星轮与一级内齿圈内啮合，一级行星轮支撑在行星架上的支撑轴上，且一级行星轮与支撑轴之间具有第一轴承；二级行星轮与二级内齿圈内啮合，且二级行星轮与一级行星轮同步旋转；摩擦式离合器包括摩擦片和施压部，摩擦片位于一级内齿圈的外周壁一侧，施压部用于向所述摩擦片施加压力，以使所述摩擦片与所述外周壁之间产生摩擦力。该减速器动力可调配范围大，结构轻便、紧凑、可靠性高，满足了仿生机器人的特定要求。
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公开(公告)号：CN112092941B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202010754610.6
申请日：2020-07-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032 , B25J11/00 , B25J5/00 , B25J9/04
Abstract: 本发明提供一种用于仿生机器人的并联腿结构及仿生机器人，该并联腿结构包括外摆电机、U型架、腿杆组件和两个腿杆电机，外摆电机用于与机器人的机身本体固定，外摆电机的输出端与U型架的端部固定连接；两个腿杆电机的外壳分别固定在U型架的两个侧臂上，且两个腿杆电机的输出轴同轴设置；腿杆组件包括第一腿杆、第二腿杆、踝部关节、足部、两个大腿动力臂和两个膝部关节，两个膝部关节分别位于腿杆电机输出轴轴线的两侧，两个大腿动力臂的第一端分别与两个腿杆电机的输出端固定连接，两个大腿动力臂的第二端通过膝部关节分别与第一腿杆的第一端和第二腿杆的第一端连接。该并联腿结构的腿杆组件在竖直平面内可转动，使机器人具备多种运动模式。
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公开(公告)号：CN112025708B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202010893450.3
申请日：2020-08-31
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种利用现场工具完成敲击任务的控制系统及方法，属于机器人控制技术领域。本发明在遥操作条件下，远程协助机器人在现场找到合适的类似工具，并确定工具的期望估计质量，将期望估计质量和期望冲量输入神经网络模型，得到重力补偿阶段规划速度；机器人手臂按照规划的运动轨迹、重力补偿阶段起始角度和重力补偿阶段规划速度，完成敲击动作，撞击完成后返回；遥操作条件下的神经网络模型由不同质量的被操作物体及相应的冲量训练神经网络得到。本发明无需机器人携带工具，使用的现场工具无需经过大量测试实验，增加遥操作机器人的使用范围。
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