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公开(公告)号：CN111221254B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202010222952.3
申请日：2020-03-26
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于割线法确定终端时间的航天器姿态调整能量‑时间混合最优控制方法，首先，根据航天器的转动惯量建立其受控姿态运动学方程。第二，确定姿态调整过程的初始、终端状态，并描述状态、控制变量受到的约束。第三，根据运动学方程、姿态调整过程的边界条件和约束，建立能量‑时间混合最优控制问题。第四，将原始的能量‑时间最优控制问题转化为一系列具有固定终端时间的最优控制问题，利用割线法迭代逼近真实的终端时间，进而求解原始问题。本发明能够方便的考虑任务中状态变量与控制变量的约束，并确定终端时间，避免传统直接转化为非线性数学规划问题求解过程中存在的强非线性问题，对于航天器姿态调整任务的高效、可靠求解具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113021410A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110235888.7
申请日：2021-03-03
Applicant: 大连理工大学
IPC: B25J18/02
Abstract: 本发明提供一种融合折纸形外壳与张拉结构的连续型机械臂，其包括多个前后同轴排列的圆环形基本单元，相邻两个圆环形基本单元之间设有直杆形基本单元，直杆形基本单元的两端分别通过多个弹性连接件与圆环形基本单元连接；相临两个圆环形基本单元之间设有折纸形外壳，折纸形外壳的两端分别与位于其两端的圆环形基本单元固定连接；最前端的圆环形基本单元的前侧固定有基座，且基座上固定有驱动机构；驱动机构包括多根绳索和驱动绳索运动的驱动单元。本发明公开的机械臂运动灵活，可同步实现连续的弯曲与伸缩运动，具有可变刚度、材料利用率高、更安全的人机交互性等优势，可以满足机械臂在非结构化空间的复杂工作任务需求。
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公开(公告)号：CN112965471A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110183136.0
申请日：2021-02-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05D1/00
Abstract: 本发明提供一种考虑角速度约束和改进斥力场的人工势场路径规划方法，属于路径规划领域。所述人工势场路径规划方法根据感知到的障碍物并结合所需的导航精度，实时地更新栅格地图。在每个迭代步中，根据装备与目标点、障碍物的相对位置，计算合力的理想方向。进而结合装备实际的角速度约束、速度信息，生成新的航路点。重复上述步骤，直到装备到达目标点邻域，即完成了路径规划过程。本发明通过引入角速度约束，避免了规划路径中的角度突变，提高了路径的光滑性和运动可行性；通过改进的斥力场设计方式，解决传统人工势场方法中可能出现的目标不可达现象；通过引入角速度和速度信息，将人工势场方法拓展为轨迹规划方法，便于执行后续的轨迹跟踪过程。
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公开(公告)号：CN112947073A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110122300.7
申请日：2021-01-29
Applicant: 大连理工大学 , 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法，属于装备自主运动控制领域。首先，根据舰载机的尺寸参数和机械参数，在经典的bicycle模型基础上建立扩展bicycle模型，描述舰载机的运动。第二，获得由轨迹规划模块生成的参考调运轨迹。第三，基于建立的扩展bicycle模型与相关约束，建立模型预测控制器模型，并设定控制器中相关参数，如采样间隔、跟踪误差权重、控制权重等。第四，使用构造的模型预测控制器对参考轨迹进行跟踪。本发明能够实现扰动环境下单机滑行调运模式下舰载机对于参考调运轨迹的精确、可靠的跟踪，跟踪环节中状态变量和控制输入的相关约束严格满足，且状态变量的变化曲线不存在明显的振荡，具有良好的适用性。
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公开(公告)号：CN112873190A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110042857.X
申请日：2021-01-13
Applicant: 大连理工大学
IPC: B25J9/10
Abstract: 本发明提供一种多段绳索驱动的连续型张拉整体机器人，包括基座；多个基本单元，所述基本单元的中心均设有弹性连接件，并与所述基本单元弹性连接；多个连接机构；以及三个前后排列的驱动机构；所述驱动机构包括多个绳索和多个驱动所述绳索运动的驱动单元，所述绳索的前端与所述驱动单元连接。本发明设计了一款将伸缩、弯曲、扭转三种变形方式集成于一体的、具有灵活运动能力的一种多段绳索驱动的连续型张拉整体机器人。本发明所设计的机器人本体结构简单灵巧，具有良好的可重构性。以基本单元、连接机构、基座为基础，由弹簧与绳索相互连接形成机器人的本体结构，易于装配的同时降低动力学分析的建模难度，模型准确性高，可达到更好的控制效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111300385A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010247972.6
申请日：2020-04-01
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种具有灵活抓取目标功能的多自由度连续型机器人，属于机器人技术领域，是一种兼具灵活抓取小体积物体、卷曲缠绕大体积物体的多自由度连续型机器人。包括驱动装置模块、仿象鼻模块、灵巧手指模块，仿象鼻模块由旋转压缩模块、弯曲压缩模块组成。各模块的端部均保留统一的连接接口，根据实际需求进行组合拼装。驱动模块安置在机器人的基座上，实现所有绳索的驱动工作，控制机器人运动；旋转压缩模块能够同时产生旋转、压缩形式的运动，弥补了弯曲压缩模块存在的死角缺陷；弯曲压缩模块可以独立地实现模块的压缩变形、弯曲变形；灵巧手指模块以多手指协同来实现抓取功能。本发明结构简单，使用灵活，且机器人结构呈现轻量化的特点。
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公开(公告)号：CN111221254A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN202010222952.3
申请日：2020-03-26
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于割线法确定终端时间的航天器姿态调整能量-时间混合最优控制方法，首先，根据航天器的转动惯量建立其受控姿态运动学方程。第二，确定姿态调整过程的初始、终端状态，并描述状态、控制变量受到的约束。第三，根据运动学方程、姿态调整过程的边界条件和约束，建立能量-时间混合最优控制问题。第四，将原始的能量-时间最优控制问题转化为一系列具有固定终端时间的最优控制问题，利用割线法迭代逼近真实的终端时间，进而求解原始问题。本发明能够方便的考虑任务中状态变量与控制变量的约束，并确定终端时间，避免传统直接转化为非线性数学规划问题求解过程中存在的强非线性问题，对于航天器姿态调整任务的高效、可靠求解具有重要意义。
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公开(公告)号：CN119238590A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411382713.9
申请日：2024-09-30
Applicant: 大连理工大学
IPC: B25J15/02
Abstract: 本发明提供一种可编程能量壁垒的快速响应双稳态机械抓手及使用方法，属于机器人技术领域。所述抓手中：刚性夹爪固连在固定夹板侧方，固定夹板绕销轴转动安装在滑块上端，柔性屈曲梁设置在固定夹板间隙中；滑块与齿条固连，齿条与箱体内的齿轮啮合。当驱动电机时，摇臂推动滑块沿导轴移动，经过齿条‑齿轮‑齿条的传动转换，对侧滑块产生反向位移，两个滑块实现反向运动，固定夹板绕轴转动，柔性屈曲梁受压弯曲。此过程可以调节双稳态结构能量壁垒的阈值、改变触发条件。受到物体冲击后，能快速跳变并主动增大加持力度。本发明具有能量壁垒可调、结构简单、响应快、成本低等优点，解决了现有机械抓手无法同时实现轻柔触发、稳定夹持的问题。
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公开(公告)号：CN115570570B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202211295956.X
申请日：2022-10-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种具有象鼻肌肉群力学特性的仿生柔性臂，包括柔性臂本体、驱动机构、柔性臂控制箱和遥控手柄，其中柔性臂本体根据象鼻肌肉协同控制理念，利用圆杆模拟斜拉被动肌肉、第一弹簧模拟径向被动肌肉、绳索模拟纵向主动肌肉，设计出由基座板、多个普通单胞、末端板、夹持器、多个第一弹簧、多个第二弹簧、三根第一传动绳和三根第二传动绳组成的连续型结构。使用者通过操纵遥控手柄，发送控制指令给驱动机构，进而驱动柔性臂本体工作，实现对仿生柔性臂末端位置的夹持器的位置调节。本发明的仿生柔性臂效仿了象鼻肌肉群力学特性，具有刚柔并济、变刚度和简单实用的优势。
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公开(公告)号：CN119036430A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411527274.6
申请日：2024-10-30
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种基于动力学的绳驱柔性连续型机器人末端外力感知方法，属于绳驱连续型机器人智能感知领域，具体步骤为：首先，建立各类构件的单元列式；其次，建立面向绳驱柔性连续型机器人外力感知的动力学DAEs模型；然后，分别测量获得绳索的驱动长度、绳索驱动点的作动力；继而，利用测量反馈的绳索驱动长度和驱动点作动力，求解DAEs模型获得当前末端外力；最后，更新系统状态变量，循环执行上述测量与求解，完成整个感知任务。本发明感知方法无需搭载视觉、惯导、光纤光栅等大量复杂的传感器件，仅需测量驱动绳索的作动长度和作动力信息，可使机器人更好地适应狭小非结构化作业环境；可实时、准确感知估计机器人末端的时变外力。
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