公开(公告)号：CN107457802B

公开(公告)日：2020-10-09

申请号：CN201710821797.5

申请日：2017-09-13

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 黄强 ,  马克赛斯开尔利 ,  张伟民 ,  蔡兆旸 ,  孟立波 ,  余张国 ,  陈学超

IPC: B25J19/06 ,  B25J17/00

Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人摔倒保护装置，所述机器人关节包括枢转连接的第一运动部件和第二运动部件，所述保护装置包括：由可变型材料构成外壳(101)，其能够在受到外力冲击时发生变形；一对弹性部件(103)，其分别固定在所述第一运动部件和第二运动部件，从而将所述外壳(101)固定到所述机器人关节，并且能够随所述机器人关节进行转动。本发明主要设计了一种具有通用保护能力的仿人机器人摔倒保护装置，该装置具有相同结构和不同尺寸的系列，可以应用于机器人的各个关节，吸收机器人摔倒时与地面的碰撞力。

公开(公告)号：CN110405769B

公开(公告)日：2020-09-18

申请号：CN201910717873.7

申请日：2019-08-05

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 黄强 ,  齐皓祥 ,  陈学超 ,  余张国 ,  孟立波

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种启发式仿人机器人摔倒保护方法，工控机通过传感器获取的信息监测机器人自身状态，并与状态期望值进行对比；若监测到机器人自身状态与期望值的差值大于阈值，则机器人处于不平衡的状态，工控机实施摔倒保护策略，将机器人摔倒冲击减小到最小，机器人在工控机的控制下逐渐稳定，并最终停止运动。本发明获取的机器人摔倒时各关节轨迹，以此减小机器人摔倒时的冲击，保护机器人；本发明可根据机器人的不同摔倒状态进行调整，以得到最适合当前摔倒情况的保护策略，使摔倒保护具备对不同情况的适应性。

公开(公告)号：CN110405769A

公开(公告)日：2019-11-05

申请号：CN201910717873.7

申请日：2019-08-05

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 黄强 ,  齐皓祥 ,  陈学超 ,  余张国 ,  孟立波

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种启发式仿人机器人摔倒保护方法，工控机通过传感器获取的信息监测机器人自身状态，并与状态期望值进行对比；若监测到机器人自身状态与期望值的差值大于阈值，则机器人处于不平衡的状态，工控机实施摔倒保护策略，将机器人摔倒冲击减小到最小，机器人在工控机的控制下逐渐稳定，并最终停止运动。本发明获取的机器人摔倒时各关节轨迹，以此减小机器人摔倒时的冲击，保护机器人；本发明可根据机器人的不同摔倒状态进行调整，以得到最适合当前摔倒情况的保护策略，使摔倒保护具备对不同情况的适应性。

公开(公告)号：CN110212818A

公开(公告)日：2019-09-06

申请号：CN201910622786.3

申请日：2019-07-11

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 余张国 ,  秦鸣悦 ,  黄强 ,  陈学超 ,  孟立波 ,  黄岩

IPC: H02P6/16

Abstract: 本发明公开了一种永磁电机角度检测方法，包括：通过均布在电机外围的3个线性霍尔传感器输出三相模拟信号 对三相模拟信号处理获得具有120度固定相位差的正弦波Hn(n＝1，2，3)，所述正弦波形Hn(n＝1，2，3)经过比较后获得个相位差为120度的方波sec(2)，sec(1)和sec(0)；利用计数器分别对方波sec(2)，sec(1)和sec(0)的边沿进行计数，根据计数器的计数和计算出电机当前位置，本发明通过更合理的区段划分方式，提取线性度较好的波形片段近似直线处理，本发明避免反三角函数计算，减小计算消耗。

公开(公告)号：CN109605364A

公开(公告)日：2019-04-12

申请号：CN201811281919.7

申请日：2018-10-31

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 孟立波 ,  黄强 ,  余张国 ,  陈学超 ,  张伟民 ,  李庆庆 ,  蔡兆旸

IPC: B25J9/16 ,  B25J19/06 ,  B25J19/02

Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人摔倒检测和稳定控制方法，包括：步骤1，计算仿人机器人运动过程中的ZMP期望轨迹，测量ZMP实际轨迹，并计算二者之间的误差；步骤2，计算仿人机器人运动过程中期望的身体姿态，测量仿人机器人运动过程中实际的身体姿态，并计算两者的误差；步骤3，设定仿人机器人ZMP轨迹误差阈值D1，仿人机器人身体姿态向前倾倒时的阈值D2，以及仿人机器人身体姿态向后倾倒时的阈值D3；通过设定的阈值范对机器人当前的稳定状态进行判定。本发明将机器人的稳定状态快速分为稳定、抗扰动、摔倒等状态，使机器人能够根据不同的稳定状态选择相应的运动控制策略，增强仿人机器人的环境适应能力。

公开(公告)号：CN104898672B

公开(公告)日：2018-04-03

申请号：CN201510239280.6

申请日：2015-05-12

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 黄强 ,  孙文涛 ,  余张国 ,  陈学超 ,  张伟民 ,  张思 ,  孟立波

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人行走轨迹的优化控制跟踪方法。该方法通过对完整步行周期优化效果的累计生成轨迹修正量，在每个步行周期结束时，修正仿人机器人的步行参数，提高仿人机器人行走的稳定性。

公开(公告)号：CN107457802A

公开(公告)日：2017-12-12

申请号：CN201710821797.5

申请日：2017-09-13

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 黄强 ,  马克赛斯开尔利 ,  张伟民 ,  蔡兆旸 ,  孟立波 ,  余张国 ,  陈学超

IPC: B25J19/06 ,  B25J17/00

CPC classification number: B25J19/063 ,  B25J17/00 ,  B25J19/0075

Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人摔倒保护装置，所述机器人关节包括枢转连接的第一运动部件和第二运动部件，所述保护装置包括：由可变型材料构成外壳(101)，其能够在受到外力冲击时发生变形；一对弹性部件(103)，其分别固定在所述第一运动部件和第二运动部件，从而将所述外壳(101)固定到所述机器人关节，并且能够随所述机器人关节进行转动。本发明主要设计了一种具有通用保护能力的仿人机器人摔倒保护装置，该装置具有相同结构和不同尺寸的系列，可以应用于机器人的各个关节，吸收机器人摔倒时与地面的碰撞力。

公开(公告)号：CN104793621B

公开(公告)日：2017-11-14

申请号：CN201510239448.3

申请日：2015-05-12

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 余张国 ,  黄强 ,  李通通 ,  陈学超 ,  张伟民 ,  孟立波 ,  孙文涛

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供了一种模仿肌肉粘弹性的仿人机器人行走稳定控制方法及粘弹性仿生控制系统，其包括粘弹性仿生控制器，并通过模仿肌肉粘弹性的反应机制，在收到外部环境的干扰时，其在保持ZMP和质心的轨迹不变的情况下，所述粘弹性仿生控制器调节关节执行元件的轨迹以适应外部环境。通过对仿人机器人行走步态的仿生控制，使得其脚底能够适应复杂地形，提高了仿人机器人的环境适应性。

公开(公告)号：CN104816298B

公开(公告)日：2016-08-31

申请号：CN201510239456.8

申请日：2015-05-12

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 黄强 ,  余张国 ,  武赢 ,  陈学超 ,  孟立波 ,  张伟民 ,  田野

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人摔倒动作的相似性评价方法，通过提出的相似性评价函数，综合运动学和动力学全方位的因素，把各关节加速度和受力因素考虑进来，提供了综合考虑机器人摔倒过程中的相似性评价方法。

公开(公告)号：CN105388755A

公开(公告)日：2016-03-09

申请号：CN201510239589.5

申请日：2015-05-12

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 陈学超 ,  黄强 ,  余张国 ,  罗舟 ,  张伟民 ,  孟立波 ,  孙文涛

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人摆动腿迈步的能效优化控制方法，其基于给定的初始、末位时刻的状态和单脚支撑起时间获得对应于评价函数的运动轨迹；通过建立仿人机器人摆动腿的模型的动力学方程，建立非线性状态方程，建立评价函数，运用遗传算法获得对应于评价函数的运动轨迹；通过设置所述评价函数中的权重系数，获得具有不同运动效果的运动轨迹。通过自主选择使评价函数最小化，获得最优运动轨迹，实现对仿人机器人行走时摆动腿的运动优化，减少能耗，提高仿人机器人的续航能力。