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公开(公告)号：CN110319162A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910466685.1
申请日：2019-05-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: F16H3/70 , F16H57/021 , F16H57/023 , F16H57/08 , F16H59/08 , F16H61/28 , F16H63/32 , B25J19/00
Abstract: 本发明提供一种仿生机器人用可变速比高扭矩密度动力单元，包括电机壳体，所述的电机壳体中嵌设有电机定子，所述的电机定子内嵌设有电机转子，所述的电机转子内嵌设有电机转子轴，所述的电机转子轴与所述的电机壳体之间设置有轴承，电机转子轴中心部位嵌设有主动轴，所述的主动轴上设置有第一主动轮，电机转子轴内设置有传动轴，所述的传动轴上设置有第一从动轮和主动轮，所述的第一从动轮与所述的第一主动轮啮合连接，所述的电机转子轴内还设置有太阳轮轴，所述的太阳轮轴与所述的主动轴同轴设置，太阳轮轴上设置有同步器和从动轮。本发明的有益效果是结构简单，体积小巧，重量轻，档位可变换，换挡平稳。
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公开(公告)号：CN110315543A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910688948.3
申请日：2019-07-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16 , B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种双足机器人步态生成与优化方法，在有限状态机中，根据双足机器人的状态的目标位姿构建双足机器人的步态库；设定触发机器人各状态之间相互切换条件；在每个状态切换过程中，利用关节三次插值法对支撑腿的运动轨迹进行规划，利用高斯伪谱法对摆动腿的运动轨迹进行优化；最终由有限状态机生成双足机器人多种不同运动模式的步态，本发明所提出的双足机器人步态生成与优化方法，不考虑ZMP的约束，有无脚底边的双足机器人都可以使用该种方法生成步行轨迹。使得规划过程简单可操作，更适合在线生成，配合简单的控制策略就可以使得双足步行机器人稳定行走，完成走、跑、跳等动作。
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公开(公告)号：CN110281228A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910571376.0
申请日：2019-06-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种用于仿人机器人越过垂直壁障的规划控制方法，制定仿人机器人需要越过的目标物体；针对目标物体，进行仿人机器人的运动轨迹预规划；根据预规划的运动轨迹计算仿人机器人的期望起跳速度；根据期望起跳速度，对仿人机器人髋关节、膝关节和踝关节分别进行电机特性曲线约束、关节限位约束以及地面摩擦力约束，获得实际起跳速度，进而优化起跳阶段的运动轨迹；腾空阶段通过空中姿态稳定调整，保持仿人机器人上身稳定性；落地阶段通过落地姿态稳定调整，来减缓落地冲击，从而完成整个跨越垂直壁障的任务。本发明通过优化关节力力矩，在没有储能元件的情况下实现较大的跳跃距离，越过垂直壁障，并在该过程中保持仿人机器人自身的稳定性。
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公开(公告)号：CN110244791A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910622271.3
申请日：2019-07-11
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D17/02
Abstract: 本发明公开了一种双足机器人足部力和力矩跟随控制方法，该方法设计了双弹簧阻尼模型，并用LQR优化方法设计力跟随控制器，实现了双足机器人足部受力和力矩的跟随；而足部期望受力、足部期望力矩由规划ZMP分配方法计算得到，最终使得双足机器人的ZMP跟随更好，且能够适应一定的不平整地面。本发明舍弃了传统的ZMP跟随以实现双足机器人稳定行走和不平整地面适应的控制方式，直接计算使机器人稳定行走的足部期望受力和受力矩，并直接控制实现足部受力和受力矩的跟随，从更加本质、更容易实现的方式进行稳定控制，控制响应更快，适应不平整地面的能力更强，而ZMP跟随效果很理想。
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公开(公告)号：CN105973143B
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201610294850.6
申请日：2016-05-06
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种双足行走过程步行参数的测量，属于机器人技术领域。一方面提供了双足行走步行参数的测量装置，该装置包括零力矩点测量系统、足部轮廓测量系统、步行参数计算系统。另一方面提供了双足行走步行参数的测量方法，该方法能够准确有效测量双足行走步行参数，包括：行走前站立状态参数、步长、步行周期、零力矩点轨迹以及足部与地面接触轮廓。该方法用于人体双足行走步行参数测量，对人体行走步态分析有重要意义，为双足机器人的轨迹规划提供重要依据；该方法用于双足机器人行走步行参数测量，为双足机器人行走步态，行走轨迹的在线调节，上位机与腿部各个关节之间的闭环控制提供反馈参数，对实现双足机器人的稳定行走具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107891920A
公开(公告)日：2018-04-10
申请号：CN201711089123.7
申请日：2017-11-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 提供了一种用于双足机器人稳定行走的腿部关节补偿角度自动获取的方法。所述方法提供了一种衡量腿部关节补偿角度有效性的可计算的通用评价指标，综合考虑了实际ZMP与规划ZMP间的误差及躯干姿态偏差。本发明使双足机器人进行原地类行走运动，自动调节腿部关节周期性补偿角度，并计算出当前补偿角度对应的评价指标值；在遍历预设补偿角度限幅范围内所有的补偿角度后，比较所得的若干组评价指标值，以最小评价指标值对应的腿部关节补偿角度为最优。本发明避免了大量重复性行走实验，排除了行走过程中外界不确定性扰动因素对获取最优补偿角度的干扰，降低了实验成本，节约了调试时间，提高了腿部关节补偿精度，最终为仿人机器人的稳定行走奠定基础。
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公开(公告)号：CN105171736B
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201510570115.9
申请日：2015-09-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种仿生机器鼠的腰部模拟装置，其属于仿生机器技术领域，其包括：腰部动平台(1)、球关节(2)、电机推杆(3)、直线电机(4)、转动关节(5)、腰部静平台(6)；腰部静平台(6)与仿生机器鼠本体通过螺栓连接，在所述直线电机(4)的驱动下，所述电机推杆(3)带动所述腰部动平台(1)随所述球关节(5)做旋转运动，在三个直线电机(4)的并联协同操作下，可实现所述腰部动平台(1)的三个自由度运动。本发明旨在解决模拟仿生机器鼠腰部结构复杂、体积大、质量重的问题。
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公开(公告)号：CN104331081B
公开(公告)日：2017-11-07
申请号：CN201410529230.7
申请日：2014-10-10
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种双足机器人斜面行走的步态规划方法，属于机器人技术领域。所述方法包括三维线性倒立摆的非正交分解与合成和基于双腿长线性倒立摆的步态规划两大核心理论。所述方法包括以下步骤：步行参数的配置，三维线性倒立摆的非正交分解，基于三次样条插值的足部轨迹规划，基于双腿长线性倒立摆的矢状面和冠状面的质心轨迹规划，矢状面和冠状面质心轨迹的非正交合成，逆运动学求解机器人各个关节轨迹。本发明提供的方法能够有效地解决双足机器人在斜面上各个方向上的稳定行走，具有通用性，同时，算法简单，实用性强。
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公开(公告)号：CN106965187A
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201710376760.6
申请日：2017-05-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种仿生手抓取物体时生成反馈力向量的方法及仿生手控制方法，所述控制方法包括以下步骤：根据操作任务要求，产生笛卡尔空间的目标位置Xd＝(xd,yd,zd)；通过逆运动学，得到关节空间期望位置qd；将所述关节空间期望位置qd作为内环位置调节过程的输入，在关节空间中进行轨迹规划，并完成关节空间的位置跟踪控制；其中，所述内环位置调节过程中，由驱动空间的电机位置，通过关节运动学得到关节的实际角度q，在第一反馈环节作为第一反馈量与所述关节空间期望位置qd进行比较，参与控制系统的内环位置调节；同时，由仿生手末端的力传感器获得一维的力向量，该力向量在第二反馈环节经过处理得到三个方向的位置分量，作为第二反馈量参与对所述仿生手的控制。
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公开(公告)号：CN104997597B
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201510239279.3
申请日：2015-05-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种脚踏式下肢外骨骼运动康复轮椅，将含一个主动自由度，多个被动自由度的外骨骼安装在包含脚踏板的轮椅上，使用者在脚蹬轮椅行走的同时，实现对腿部的从完全主动到完全被动模式的有针对性的康复训练；一方面，在使用者体力不足，包括完全没有体力或者有部分体力的情况下，外骨骼可以提供轮椅行走所有动力或部分动力帮助使用者走动；另一方面，使用者体力充沛的情况下，外骨骼可以根据需要提供不同的阻力,帮助使用者对其下肢进行充分的锻炼。本发明最重要的特征之一是同时充分利用外骨骼和轮椅的特点，帮助使用者行走的同时，对康复者下肢进行科学的康复训练，简单实用，适宜推广。
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