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公开(公告)号：CN118907263A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411146161.1
申请日：2024-08-20
Applicant: 中国北方车辆研究所 , 中兵智能创新研究院有限公司 , 天津大学
Inventor： 江磊 , 宋智斌 , 曾怡 , 李文治 , 许鹏 , 刘宇飞 , 王志瑞 , 李庆展 , 邓秦丹 , 郭亮 , 慕林栋 , 朱明月 , 邓呈祥 , 孙泽源 , 彭宇歆 , 张禹泽 , 兰智凯 , 周雨婷
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种串联弹性驱动关节、机器人腿足及其驱动方法，属于机器人关节设计技术领域，解决了传统的机械结构柔顺性较差冲击载荷下容易损坏关节驱动电机的问题。本发明的串联弹性驱动关节包括片簧驱动件和旋转结构件；旋转结构件转动安装在大腿骨架的端部，且旋转结构件与片簧驱动件相互卡合，片簧驱动件能够在关节电机的驱动下旋转，同时片簧驱动件能够带动旋转结构件相对于大腿骨架转动。片簧驱动件包括：连接板和接触片簧；接触片簧并列设置有两个，旋转结构件包括：凸轮部和曲柄部；接触片簧与凸轮部接触驱动旋转结构件旋转。本发明的串联弹性驱动关节实现了刚度的自动调节，提升了足式机器人在复杂环境下的运动柔顺性。
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公开(公告)号：CN115407790B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202210980198.9
申请日：2022-08-16
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05D1/49 , G01P3/00 , G06N3/0464 , G06N3/045 , G06N3/084 , G06N3/096 , G06F18/24 , G06F18/213 , G05D109/12
Abstract: 本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种基于深度学习的四足机器人侧向速度估算方法。其基于深度学习技术通过采集机器人状态数据预测着地情况，相比传统人工阈值策略能有效提高触地判断准确率，且具有自适应学习能力，最终基于网络判别的接触状态实现对机器人运动速度的在线估计。与现有技术相比较，本发明将深度学习技术应用于四足机器人的坡度角度估算方法，解决了传统人工着地判断策略复杂、参数多、鲁棒性差的问题，通过长期收集数据进行训练最终得到高可靠、高灵敏性的着地判断神经网络，同时其在不同机器人构型和平台上具有良好的泛化和迁移能力。
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公开(公告)号：CN114987642B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202210448943.5
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 闫曈 , 苏波 , 许威 , 邱天奇 , 党睿娜 , 江磊 , 汪建兵 , 许鹏 , 王志瑞 , 姚其昌 , 蒋云峰 , 刘宇飞 , 邢伯阳 , 郭亮 , 梁振杰 , 慕林栋 , 赵建新 , 邓秦丹 , 降晨星
IPC: B62D57/028
Abstract: 本发明涉及一种可主动切换的被动轮自锁防滑足，包括支座、被动轮、自锁足结构、换挡切换结构、线控结构，主要利用足式机器人侧展关节的余量转角，通过拉绳进行轮滑式行进与足式行进的切换。锁止轮后通过自锁机构增大足端触地摩擦力，实现足式机器人的大坡度上坡。通过机械装置实现轮足切换，不引入新的主动件，结构简单，控制方便，实现了足式机器人的多模态行走功能。提高了足式机器人在大坡度地面的通过能力与结构化道路的机动能力，提高机器人整机性能。
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公开(公告)号：CN115061370A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210638409.0
申请日：2022-06-07
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于机器人运动控制技术领域，具体涉及一种行为驱动的四足机器人伺服层细粒度演进优化模型，包括：结合机器人的雅克比动力学，对足底力进行在线估计；采用反向史密斯触发器对支撑与摆动行为进行在线判别和控制通道的行为切换；基于切换结果，针对摆动行为控制通道采用位置+速度，实现对期望关节位置与力指令的跟踪；针对支撑行为控制通道采用位置+速度+力前馈，实现对期望关节位置与力指令的跟踪；采用自抗扰ADRC控制器对系统扰动在线估计，并对通道控制参数进行细粒度优化。该方案能提升四足机器人在未知环境下足地接触的可靠性以及力控制的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115047875A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210637671.3
申请日：2022-06-07
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于四足机器人技术领域，具体涉及一种任务驱动的四足机器人粗粒度迭代模型，所述四足机器人粗粒度迭代模型包括：地形语义模块、目标识别模块、强化学习迭代模块以及粗粒度指令生成模块；该模型主要输入为环境建模信息，如地形语义与属性、目标的位置与行为等，输出为四足机器人质心运动速度、速度朝向、质心高度以及落足点位置，本发明不涉及细粒度迭代中的摆动轨迹规划等问题。本发明在任务驱动下以环境模型为约束通过强化学习技术实现演化迭代，相比传统固定化的决策逻辑大大提高了机器人在复杂环境下的自适应能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114987642A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210448943.5
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 闫曈 , 苏波 , 许威 , 邱天奇 , 党睿娜 , 江磊 , 汪建兵 , 许鹏 , 王志瑞 , 姚其昌 , 蒋云峰 , 刘宇飞 , 邢伯阳 , 郭亮 , 梁振杰 , 慕林栋 , 赵建新 , 邓秦丹 , 降晨星
IPC: B62D57/028
Abstract: 本发明涉及一种可主动切换的被动轮自锁防滑足，包括支座、被动轮、自锁足结构、换挡切换结构、线控结构，主要利用足式机器人侧展关节的余量转角，通过拉绳进行轮滑式行进与足式行进的切换。锁止轮后通过自锁机构增大足端触地摩擦力，实现足式机器人的大坡度上坡。通过机械装置实现轮足切换，不引入新的主动件，结构简单，控制方便，实现了足式机器人的多模态行走功能。提高了足式机器人在大坡度地面的通过能力与结构化道路的机动能力，提高机器人整机性能。
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公开(公告)号：CN107168351B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN201710381874.X
申请日：2017-05-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种足式机器人的柔顺控制方法及装置，其包括：根据置于足式机器人足端的弹性元件在碰撞发生时刻的速度与受力关系定义足式机器人的足端期望参数；根据足端期望参数，采用逆运动学解逆算法确定足式机器人腿部关节的期望角度；根据腿部关节期望角度的闭环控制调整足式机器人的位姿。本发明提供的技术方案对足式机器人足端与周围环境的碰撞力进行柔顺控制，改变了足式机器人在运动中的步态；无需利用足式机器人腿部驱动部件力传感器信息参与，简单易行且控制效果良好。
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公开(公告)号：CN108614427B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN201810579632.6
申请日：2018-06-07
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种四足机器人应激控制方法和装置，先确定四足机器人简化模型中虚拟腿的动力学方程，然后确定足部支撑运动轨迹规划方程，最后对四足机器人进行应激控制，四足机器人不容易损坏，避免安装力传感器，降低了成本，可靠性高，且能够提高四足机器人应激能力，控制过程具有平稳性和柔顺性。本发明中竖直方向运动轨迹规划方程基于三角函数轨迹规划，易于实现，通过可变的高度支撑幅度，能够灵活有效控制机身的高度，且提高了机身的支撑柔顺性，且根据足部支撑运动轨迹规划方程和足部受到的竖直方向力对四足机器人进行应激控制，充分考虑支撑机身的外部柔顺作用力，足部接触柔顺性高。
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公开(公告)号：CN113682395A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110978190.4
申请日：2021-08-23
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 苏波 , 闫曈 , 许威 , 江磊 , 党睿娜 , 赵建新 , 姚其昌 , 慕林栋 , 邓秦丹 , 邱天奇 , 蒋云峰 , 许鹏 , 郭亮 , 王志瑞 , 邢伯阳 , 刘宇飞 , 汪建兵 , 梁振杰
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种受力位置可调的自增力防滑仿生足，包括滑移轮、复位装置、前支撑脚和后支撑脚，利用滑移轮检测足端滑移情况，同时改变切向摩擦力的方向为支撑脚的正压力，实现自增力防滑效果。同时前后支撑脚采用多节耦合结构，随正压力的增大而增大足地接触面积，改变受力位置，通过机械装置实现足地附着力的动态自适应。本发明不引入新的主动件，结构简单，控制方便，适合于足式机器人的大坡度上下坡，增强了足式机器人的通过能力，提高机器人整机性能。
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公开(公告)号：CN108614427A
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201810579632.6
申请日：2018-06-07
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明提供一种四足机器人应激控制方法和装置，先确定四足机器人简化模型中虚拟腿的动力学方程，然后确定足部支撑运动轨迹规划方程，最后对四足机器人进行应激控制，四足机器人不容易损坏，避免安装力传感器，降低了成本，可靠性高，且能够提高四足机器人应激能力，控制过程具有平稳性和柔顺性。本发明中竖直方向运动轨迹规划方程基于三角函数轨迹规划，易于实现，通过可变的高度支撑幅度，能够灵活有效控制机身的高度，且提高了机身的支撑柔顺性，且根据足部支撑运动轨迹规划方程和足部受到的竖直方向力对四足机器人进行应激控制，充分考虑支撑机身的外部柔顺作用力，足部接触柔顺性高。
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