一种基于操作意图识别的起重机控制方法与系统

    公开(公告)号:CN117699663A

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202410051135.4

    申请日:2024-01-12

    Abstract: 本发明涉及智能塔式吊车领域,提供了一种基于操作意图识别的起重机控制方法与系统。系统包括塔吊实验平台包括支柱,支柱上端设有旋臂,旋臂上设有小车,小车底部连接吊绳的一端,另一端连接分布式质量负载;控制器,包括第一MPC控制器和第二MPC控制器,第一MPC控制器,用于对接收的操作指令进行处理,结合传感器采集的数据,输出控制小车/旋臂运动的控制指令;第二MPC控制器用于对接收的操作指令进行处理,结合小车/旋臂的当前位置,生成目标位置参考轨迹,以成本函数最小为目标,输出控制小车/旋臂定位的控制指令,并将控制小车/旋臂运动的控制指令和控制小车/旋臂定位的控制指令发送到执行器,以完成相应指令的执行。

    一种仿鳄鱼软体爬行机器人、控制方法及系统

    公开(公告)号:CN116788380A

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202310780453.X

    申请日:2023-06-28

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提出了一种仿鳄鱼软体爬行机器人、控制方法及系统,通过分析鳄鱼的生物结构与运动特性,所提出的仿鳄鱼软体爬行机器人包括:头部结构、躯干软体驱动器、尾部驱动器、腿部软体驱动器和连接组件,躯干软体驱动器左腔室、躯干软体驱动器右腔室、腿部驱动器上端和腿部驱动器下端用于产生前后、左右、上下不同方向的形变,从而可实现机器人前进、跳跃、转弯、爬坡等步态,提高了机器人的运动的自由度,可使仿鳄鱼软体爬行机器人在水陆环境下稳定运行。

    一种基于串联弹性驱动器的高精度柔顺打磨系统

    公开(公告)号:CN115781507A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211510251.5

    申请日:2022-11-29

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于串联弹性驱动器的高精度柔顺打磨系统,包括:弹性组件的第一端用于连接与被加工件接触的磨头;柔顺组件与弹性组件的第二端连接,并向弹性组件提供大小可调的压力,弹性组件的弹性件能够产生朝向柔顺组件的弹性形变;电容式位移传感器用于获取弹性组件的弹性形变;控制系统根据弹性组件产生的弹性形变调节柔顺组件施加给弹性组件的压力,直至磨头与被加工件之间的实际接触力达到目标接触力。通过实时获取电容式位移传感器检测的弹性件的位移,不断调整磨头与被加工工件之间的接触力,以使实际检测值不断接近预存储的目标接触力,实现了闭环控制。采用电容式位移传感器具有精度高、响应速度快的块的特点。

    一种多级摆三维桥式吊车多功能实验平台及方法

    公开(公告)号:CN115520788A

    公开(公告)日:2022-12-27

    申请号:CN202211191665.6

    申请日:2022-09-28

    Abstract: 本发明公开的一种多级摆三维桥式吊车多功能实验平台及方法,将台车设置于支撑框架上,并通过第一驱动系统、第二驱动系统驱动台车沿支撑框架移动;小车与台车连接,并能沿台车移动;起吊机构与小车连接;吊钩与起吊机构连接;测量模块,用于获取第一驱动系统和第二驱动系统的运行速度;控制器,用于分别计算第一驱动系统运行速度、第二驱动运行速度与设定的参考速度之间的差值,及第一驱动系统和第二驱动系统运行速度的差值,根据差值分别对第一驱动系统和第二驱动系统进行控制,使第一驱动系统和第二驱动系统同步运行。能够对台车的防跑偏功能进行设计验证,也可以开展不同负载形状和吊装形式的防摆控制研究。

    一种面向修锭过程的机器人轨迹规划方法及系统

    公开(公告)号:CN113021356A

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN202110355446.6

    申请日:2021-04-01

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本公开提供了一种机器人轨迹规划方法及系统,包括:获取给定路径,引入路径参数,并将给定路径的笛卡尔坐标进行参数化表示;将路径的参数化笛卡尔坐标映射为机器人的关节位置、速度和加速度;选取一种三段式路径加速度轨迹或其改进型路径加速度轨迹,获得路径参数及其导数的表达式;利用参数化的关节变量、速度和加速度将机器人运动学与动力学方程参数化,并获得性能指标函数;根据性能指标函数,利用优化算法求解路径加速度轨迹的最优参数,获取最优参数下沿给定路径的机器人轨迹;使沿指定路径的最优轨迹规划问题的维度得以减少,降低了计算复杂度,并且规划出的轨迹包含大范围匀速段,更适合被应用于金属锭毛刺修整作业中。

    船用起重机自动控制实验系统

    公开(公告)号:CN106769153B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201710059331.6

    申请日:2017-01-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种船用起重机自动控制实验系统,包括起重机模拟装置(用于模拟真实起重机的运动特性,也是整个系统的控制主体)、船体运动模拟装置(用于模拟真实船体在海上工作时的运动状况,并作为起重机模拟装置的工作环境)、运动状态测量装置(用于测量起重机和船体模拟装置的实时运动信息,并发送给控制系统作为反馈信号)、控制系统(用于实时处理各类反馈信号,合成相应的控制命令并将其发送至伺服电机,从而使得起重机和船体模拟装置产生期望的运动)。本发明能够真实地体现船用起重机在海面工作环境下的运动特性,并且方便各种相应控制算法的实验验证。

    基于状态观测的船用吊车消摆定位控制方法和系统

    公开(公告)号:CN108469736A

    公开(公告)日:2018-08-31

    申请号:CN201810399899.7

    申请日:2018-04-28

    Applicant: 南开大学

    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。

    变绳长起重机系统时间最优轨迹规划方法、装置及系统

    公开(公告)号:CN108345217A

    公开(公告)日:2018-07-31

    申请号:CN201810146833.7

    申请日:2018-02-12

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种变绳长起重机系统时间最优轨迹规划方法、装置及系统,该方法包括:设定系统状态的约束条件,台车位移、速度和加速度的约束条件,吊绳长度、速度和加速度的约束条件,负载摆角、角速度与角加速度的约束条件,以及台车、吊绳和负载的初始状态与终止状态的约束条件;根据变绳长起重机系统的动力学模型和上述设定的约束条件构造时间最优的带约束优化问题,并求解得到变绳长起重机系统时间最优的运动轨迹;使用跟踪控制律计算轨迹相应的实时控制信号,驱动控制台车和吊绳运动,进行变绳长起重机系统的时间最优控制。本发明有效解决了变绳长起重机运输过程中的效率问题与安全问题。

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