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公开(公告)号：CN105108761B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201510502174.2
申请日：2015-08-14
Applicant: 浙江大学 , 安徽三联机器人科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种降阶的单关节助力外骨骼自适应鲁棒级联力控制的方法，针对液压缸驱动单关节助力外骨骼增力和跟随问题，采用了降阶模型，有效解决了传感器精度问题带来的误差，简化了控制器设计。控制器设计采用级联力控制方法，设计了上层控制器和下层控制器，通过上层控制器生成单关节的参考轨迹，下层控制器实现对参考轨迹的跟踪。本发明在助力外骨骼承担重物时最小化人机作用力以实现助力和跟随人运动，利用了自适应鲁棒控制算法(ARC)来设计上下层控制器，有效克服了单关节助力外骨骼的模型不确定性的影响，实现了助力外骨骼对人运动的良好跟随和助力效果，具有较强的应用价值。
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公开(公告)号：CN106602792A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201611139362.4
申请日：2016-12-12
Applicant: 浙江大学
CPC classification number: H02K7/10
Abstract: 本发明涉及一种剪切式可控阻尼与直线电机集成的复合驱动系统。通过直线电机和驱动阻尼器的调节使柔性臂负载运动满足要求并补偿大幅振动，再通过柔性臂各处的应变片和加速度计提供应变‑应力观测，并与支撑阻尼器调节相结合实现局部抑制柔性臂负载的末端振动，以达到更加精确的末端移动位置和抑制微振动的目的，实现高速与变负载工况下的超精密控制，且具有强抗干扰性。本复合驱动系统可以模拟验证太空空间柔性臂、带太阳能电池板卫星或工业现场柔性机械臂的运动控制和振动抑制情况，其提供了验证驱动阻尼器和支撑阻尼器抑制柔性臂振动控制算法和效果测试的精密试验原型装置，在机器人、精密制造与航空航天等领域高端装备中具有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN106321108A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610823130.4
申请日：2016-09-13
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种硬岩掘进装备的围岩强度在线辨识方法，根据掘进装备传感信息，利用现有的围岩切削模型，辨识出掘进面围岩强度大小。本发明解决了通过围岩采样检测岩石强度方法的高成本、实时性差的问题，能够根据掘进机的传感信息实时辨识围岩强度；有效处理实际施工过程中施工人员高度依赖个人经验判定围岩强度情况的问题，能够降低施工人员对于经验的依赖，从而保障施工更加安全、可靠和高效；采用迭代最小二乘法处理信号，降低计算量，提高了辨识精度，有利于实时辨识掘进装备掘进面的围岩强度。
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公开(公告)号：CN105193534A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510501879.2
申请日：2015-08-14
Applicant: 上海申磬产业有限公司 , 浙江大学
IPC: A61F4/00
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴式助力外骨骼下肢机构的控制方法，该方法首先通过实时控制器检测到脚底压力传感器信号，并判断助力外骨骼下肢机构是处于摆动还是支撑状态，根据所处的状态选择采集腰部上或小腿上的多维力传感器的信号；实时控制器将多维力传感器接触点的力转换为该点期望的速度，通过运算进而得出髋关节和膝关节的期望角度；实时控制器通过采集运算旋转编码器的角度信息，输出控制电液伺服阀的电压信号；伺服阀放大板将该电压信号转化为电液伺服阀的电流信号；电液伺服阀根据电流信号的大小，实现对流入液压缸流量的控制，进而实现液压缸活塞位置的控制；本发明在人机间交互问题上有效、可靠，并具有对人体运动意图快速响应的特点。
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公开(公告)号：CN112925355B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202110090091.2
申请日：2021-01-22
Applicant: 浙江大学
IPC: G05D7/06
Abstract: 本发明公开了一种负载口独立液压系统的非线性流量建模与补偿方法。初始化实时信号采样周期和系统参数；根据负载口独立液压控制系统中的传感系统，采集负载口独立液压控制系统中液压油缸的两腔压力、液压泵出口的压力、负载的运行位移和速度等有效系统信号；建立比例控制阀的比例阀模型，进而建立负载口独立液压控制系统的辨识用液压系统模型；将有效系统信号输入辨识用液压系统模型中，辨识获得系统参数等；根据系统参数等处理获得补偿量进而补偿控制。本发明具有期望的阀流量补偿功能，能够提升系统控制精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106602792B
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201611139362.4
申请日：2016-12-12
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明涉及一种剪切式可控阻尼与直线电机集成的复合驱动系统。通过直线电机和驱动阻尼器的调节使柔性臂负载运动满足要求并补偿大幅振动，再通过柔性臂各处的应变片和加速度计提供应变‑应力观测，并与支撑阻尼器调节相结合实现局部抑制柔性臂负载的末端振动，以达到更加精确的末端移动位置和抑制微振动的目的，实现高速与变负载工况下的超精密控制，且具有强抗干扰性。本复合驱动系统可以模拟验证太空空间柔性臂、带太阳能电池板卫星或工业现场柔性机械臂的运动控制和振动抑制情况，其提供了验证驱动阻尼器和支撑阻尼器抑制柔性臂振动控制算法和效果测试的精密试验原型装置，在机器人、精密制造与航空航天等领域高端装备中具有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN105193534B
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201510501879.2
申请日：2015-08-14
Applicant: 安徽三联机器人科技有限公司 , 浙江大学
IPC: A61F4/00
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴式助力外骨骼下肢机构的控制方法，该方法首先通过实时控制器检测到脚底压力传感器信号，并判断助力外骨骼下肢机构是处于摆动还是支撑状态，根据所处的状态选择采集腰部上或小腿上的多维力传感器的信号；实时控制器将多维力传感器接触点的力转换为该点期望的速度，通过运算进而得出髋关节和膝关节的期望角度；实时控制器通过采集运算旋转编码器的角度信息，输出控制电液伺服阀的电压信号；伺服阀放大板将该电压信号转化为电液伺服阀的电流信号；电液伺服阀根据电流信号的大小，实现对流入液压缸流量的控制，进而实现液压缸活塞位置的控制；本发明在人机间交互问题上有效、可靠，并具有对人体运动意图快速响应的特点。
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公开(公告)号：CN106200384A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610652045.6
申请日：2016-08-10
Applicant: 浙江大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种应用于冗余驱动系统的双直线电机协同控制方法，该方法：S1、获取第一、第二直线电机的当前位置/速度反馈信号，确定质心位置信号，并给定其期望位置信号；S2、根据S1获得的质心位置信号和期望位置信号，通过轨迹跟踪算法计算驱动横梁所需推力；S3、根据S2获得的推力，通过内力调节算法计算分配到各直线电机所需推力的控制输出量；S4、根据S3得到的控制输出量，驱动直线电机运动，并将直线电机的位置/速度作为实时反馈；重复S1至S4，实现连续控制。本发明通过各电机的推力分配调节避免了较大的耦合内力，解决了目前常见控制方法由于仅考虑各电机的运动同步而忽略冗余驱动系统耦合内力因而其实用性受限的问题。
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公开(公告)号：CN105116728A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510501052.1
申请日：2015-08-14
Applicant: 上海申磬产业有限公司 , 浙江大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种单关节助力外骨骼反演自适应鲁棒力控制的方法，针对液压缸驱动单关节助力外骨骼的增力和跟随问题，基于整体单关节助力外骨骼动力学模型，考虑不同层动力学之间的耦合作用，采用了反演控制器设计方法，克服了助力外骨骼传统级联控制带来的频宽限制，获得了更大的闭环频宽。本发明在外骨骼承担重物时最小化人机作用力以实现助力和跟随人运动，采用了反演自适应鲁棒力控制算法(ARC)，有效克服了单关节助力外骨骼系统的模型不确定性的影响，具有很好的鲁棒性能以及更快的闭环响应，实现了单关节外骨骼对人运动的良好跟随及助力效果，具有较强的应用价值。
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公开(公告)号：CN105105973A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510499515.5
申请日：2015-08-14
Applicant: 浙江大学 , 上海申磬产业有限公司
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴式助力外骨骼下肢机构，它包括：腰部、左腿、右腿、液压伺服驱动系统、实时控制器、电源模块；其中，所述右腿和左腿结构相同，分别与腰部铰接，并对称设置在腰部两侧；液压伺服驱动系统分别与左腿和右腿相连，并对其进行控制；液压伺服驱动系统与实时控制器相连；电源模块对液压伺服驱动系统供电。髋关节、膝关节和踝关节的运动协作来完成行走，共有7个自由度，髋关节和踝关节各有3个自由度，分别是屈/伸运动，外展/内收，旋内/旋外运动，膝关节有1个的屈/伸运动的自由度。本发明机构简单、穿戴方便、长度可调性、适合不同身高体重的人穿戴和外骨骼各关节活动自如等特点。
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