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公开(公告)号：CN119974014A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510398275.3
申请日：2025-04-01
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本公开涉及基于刚度预分配的绳驱蛇形臂自适应控制方法及其系统，所述方法包括：获取绳驱蛇形臂的期望末端刚度和实际末端刚度，根据绳驱蛇形臂的各个关节刚度建立总适应度函数；以逃逸梯度为导向，利用总适应度函数计算绳驱蛇形臂的每个关节的绳索拉力，通过控制绳索拉力对各个关节刚度和末端刚度进行控制；基于接触力误差设计自适应阻尼变化率建立自适应导纳控制模型，通过实时监测到的接触力误差调整自适应导纳控制模型的参数；利用李雅普诺夫能量函数计算位置修正量对参考轨迹进行修正，将修正后的参考轨迹转换为控制指令，驱动绳驱蛇形臂运动。本公开方法可以实现对绳驱蛇形臂的自适应阻抗控制，适应不同的环境，且提高了运行效率。
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公开(公告)号：CN116038674B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202211434052.0
申请日：2022-11-16
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于机械臂运动控制相关技术领域，其公开了一种绳驱柔性机械臂的时频协同扰动抑制方法及系统，系统包括松弛模糊扰动观测器、绳驱柔性机械臂运动控制器及自趋优陷波滤波器，松弛模糊扰动观测器用于实时观测外部扰动引起的绳索拉力变化；绳驱柔性机械臂运动控制器用于依据绳索拉力变化数据发出控制信号到自趋优陷波滤波器；自趋优陷波滤波器用于对接收到的控制信号进行陷波滤波，以衰减掉预定频率的干扰信号，进而抑制绳驱柔性机械臂的振动；自趋优陷波滤波器还用于将经陷波滤波后的控制信号传输给绳驱柔性机械臂。抑制系统通过松弛模糊扰动观测器及自趋优陷波滤波器联合实现了时域与频域两个角度的协同扰动抑制，提高了精度。
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公开(公告)号：CN117850389A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311783395.2
申请日：2023-12-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明属于机器人控制相关技术领域，其公开了一种考虑非匹配扰动及执行器故障的机器人控制方法及系统，包括以下步骤：(1)构建考虑非匹配扰动及执行器故障的机器人运动学误差模型；(2)设计与误差相关的分数阶解耦滑膜面；(3)设计无颤振超螺旋滑膜趋近律，并构建增益自适应势垒函数；(4)设计执行器故障估计器；(5)基于无颤振超螺旋滑膜趋近律及所述执行器故障估计器设计控制器，采用所述控制器对机器人进行轨迹跟踪控制。本发明为缺乏扰动导数的边界信息时，实现快速、无抖动的移动机器人自适应跟踪控制。
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公开(公告)号：CN117707161A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311710859.7
申请日：2023-12-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D109/10
Abstract: 本发明属于机器人避障相关技术领域，并公开了一种基于模型预测控制的机器人动态避障方法及系统。S1建立机器人的运动学跟踪误差模型；S2构建避障代价函数；S3构建机器人速度的预测模型，该预测模型的输入是机器人的实际的速度、位姿、全局路径和障碍物的位置，输出是机器人的预测速度；S4利用预测速度计算该预测速度下机器人的位姿，计算该预测速度和实测机器人位姿之间的误差获得机器人位姿误差，同时计算障碍物的位置误差，当机器人位姿误差和障碍物误差均小于预设阈值时，将机器人的预测速度作为下一时刻的速度输入，否则，返回步骤S3。通过本发明，提高避障实时性和成功率，从而提高移动机器人的自主性，保障其安全运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117518822A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311626453.0
申请日：2023-11-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于智能体控制相关技术领域，其公开了一种基于多目标多步变时域预测的智能体运动控制方法，包括：以所调整的曲率与控制周期作为前提条件，设计多目标优化指标；设定约束信息，构建不同条件下的速度和预测时域参数库；通过所定义的终端域与代价函数验证其控制系统稳定性的约束条件，对终端域进行重新划分；将系统求解末端状态所在终端域的位置作为判断依据，设计控制器参数切换逻辑规则；结合动态变化判断切换条件，从速度和时域参数库中选取合适的参数，实现自适应调整；利用非线性模型预测控制优化求解获得该时刻控制信息，对智能体控制系统进行多步控制。本发明旨在解决智能体的运动控制问题，提高了运动控制的精度以及实时性。
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公开(公告)号：CN116518998A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310548379.9
申请日：2023-05-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01C21/34
Abstract: 本发明公开了一种非质点化多智能体避碰路径规划方法及其规划系统、电子设备、计算机可读存储介质，属于多智能体路径规划技术领域。其中，规划方法包括获取具有多个节点的拓扑地图；在拓扑地图上为每个智能体规划路径，形成当前路径集；判断当前路径集中是否存在碰撞冲突，若是，则重新规划，若否，结束规划，输出当前路径集；其中，碰撞冲突包括相遇冲突、异边同向冲突和异边异向冲突中的任一种；当判断两智能体异边同向冲突或异边异向冲突时，将各智能体视为体积膨胀的膨胀圆并判断对应的膨胀圆是否发生碰撞。在本发明中，选择拓扑地图，基于该拓扑地图，考量智能体的实际尺寸，新增异边同向冲突和异边异向冲突，能提高所规划路径的避碰安全性。
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公开(公告)号：CN116038689A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202211434534.6
申请日：2022-11-16
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于机械臂运动控制相关技术领域，其公开了一种基于虚拟参考输入的绳驱机械臂轨迹跟踪控制方法，该方法包括以下步骤：(1)基于运动学模型及绳索驱动机械臂的机构动力学模型推导末端至电机的逆运动学模型和逆动力学模型，以构建末端‑电机指令转换器，用于将规划的末端指令和期望的关节转矩转换为电机的角度和负载指令；(2)构建伺服电机驱动系统的T‑S模糊模型，以实现伺服电机驱动系统的动态特性解耦表征；(3)设定虚拟参考输入，将轨迹跟踪问题转化为系统镇定问题；(4)利用非并行分布补偿控制机制设定模糊状态反馈控制器，并调节系统的位置、转速和力矩，以跟踪给定指令。本发明提高了系统的响应速度。
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公开(公告)号：CN119260790A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411332546.7
申请日：2024-09-24
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于绳驱动机器人技术领域，具体为一种变刚度绳驱动关节及其刚度计算方法。包括基座、斜盘、十字铰和若干组几何可变滑轮组；基座上设有基座托盘，用于与十字铰转动连接；斜盘与十字铰转动连接；几何可变滑轮组包括绳索、设置于斜盘下方的斜盘绳孔、设置于基座底部的第一基座绳孔和第二基座绳孔、固定于基座的底部和基座托盘之间的滑轨以及套设于滑轨上的滑动座和弹簧；弹簧位于滑动座和基座底部之间；滑动座上设有滑动绳孔；绳索的一端固定于滑动座上，然后依次穿过第一基座绳孔、斜盘绳孔、滑动绳孔和第二基座绳孔后末端与电机连接，用于通过绳索调节斜盘的位姿。本发明的变刚度关节易于建模和调控且具有较大关节刚度变化范围。
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公开(公告)号：CN116540722A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310620368.7
申请日：2023-05-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于智能体路径规划相关技术领域，其公开了一种考虑动力学约束和运行限制条件的避障重规划方法及系统，方法包括：构建考虑障碍物安全距离的智能体和障碍物交互模型；在智能体的前方设置随智能体运动的动态目标区域；采用路径规划方法得到初优化轨迹和初优化运动状态；将智能体抽象为智能体点质量模型，以智能体点质量模型为出发点做平行与轴与轴的两条直线，两条直线与初优化轨迹相交于两点，将两点中与目标点最近的点作为终目标点；构建预测控制模型；对预测控制模型进行求解并拟合获得连续的终优化运行状态和终优化轨迹。本申请可以对现有的路径规划进行优化，提高了避障成功率。
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