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公开(公告)号：CN102030263A
公开(公告)日：2011-04-27
申请号：CN201010593335.0
申请日：2010-12-17
Applicant: 南开大学
IPC: B66C13/06
Abstract: 一种基于运动规划的桥式吊车自适应控制方法。该方法包括：制定运动规划，为吊车台车设计一条期望的位置-时间曲线，如果台车沿其运动，可使台车相对快速到达目标位置，而负载摆角也在一个较小的可以接受的范围内。同时，针对不同情况与需求可调整其中参数，使其运输最大速度、加速性能满足实际工况要求与约束；设计自适应跟踪控制器，通过在线实时测量台车位置、速度与负载摆角、角速度，得到控制输出。该控制器可以在未知吊车台车负载质量、吊绳长度、摩擦等阻力参数时，较好地跟踪设定运动曲线，最终使误差、摆角和控制力全程保持在较小范围内，并最终收敛至0。可见，本发明轨迹规划与自适应跟踪控制方法的优越性。
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公开(公告)号：CN115556523B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202211422165.9
申请日：2022-11-14
Applicant: 南开大学
IPC: B64U10/70 , B64U30/293 , B64U50/30
Abstract: 本发明涉及一种折叠臂两栖四旋翼无人机，包括活动连接在机身两侧的机臂，机臂远端的上表面设有与旋翼电机连接的旋翼，下表面设有通过减速齿轮组与旋翼电机连接的车轮，机身上设有变形舵机，变形舵机的输出轴连接一字型舵臂，一字型舵臂的两端分别通过万向球头连接杆与机臂上设置的万向球头支座活动连接；通过变形舵机带动一字型舵臂的两端绕输出轴转动，经对应的万向球头连接杆带动万向球头支座和机臂运动，使机臂与机身之间的角度改变实现展开或折叠。在四旋翼无人机的基础上，增加了轮式机器人的运动模态，具备变形能力，能够通过折叠变形在轮式机器人和四旋翼无人机之间切换，从而使无人机能够适应地面场景和空中场景下不同的作业任务需求。
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公开(公告)号：CN118183499A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410307346.X
申请日：2024-03-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种用于欠驱动起重机系统的安全滤波器，所述滤波器通过时变约束方法对起重机系统进行层级实时控制；所述动力分析模块根据欧拉‑拉格朗日方程构建起重机动力数学模型，所述状态约束模块根据时变约束函数构建起重机系统的吊载时变约束条件：构建起重机系统的第二吊载时变约束条件；根据所述起重机动力数学模型和所述第二起重机系统的吊载时变约束条件根据所述起重机动力数学模型和所述起重机系统的第二吊载时变约束条件，构建高阶控制障碍函数计算模块；所述分层二次规划模块通过获取状态测量模块中负载信息按照二次规划算法向起重机系统输出层级安全控制信号；本发明通过安全滤波器对起重机进行实时控制，能够保证快速消摆、抑制残余摆动等方面的暂态性能，并且能够保证负载躲避动态障碍物。
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公开(公告)号：CN117446670B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311785153.7
申请日：2023-12-25
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC: B66C13/48 , G06N3/0464 , G06N3/0455 , G06N3/086 , G06N3/092 , B66C13/06 , B66C13/46
Abstract: 本发明公开了一种基于人机共融的塔式起重机自动控制方法及系统，涉及起重机系统控制技术领域。该方法包括步骤：获取塔式起重机驱动状态，定义塔式起重机驱动系统模型；人工操作介入控制塔式起重机驱动系统模型，并调整人工操作过程中的定位误差；根据人工操作的控制指令进行轨迹跟踪，并计算跟踪误差；根据跟踪误差进行补偿，得到控制最优解，按照控制最优解对塔式起重机进行自动控制。本发明在自动控制中同时考虑人工操作命令介入的情况，在实现人工操作命令和自动控制互融共通的同时，有效抑制负载摆动，从而有效提高塔式起重机工作效率和运行稳定性与安全性。
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公开(公告)号：CN116766168A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310802326.5
申请日：2023-06-29
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提出了一种三维形变软体驱动器、制作方法、控制方法及系统，软体驱动器上端的气腔室方向与软体驱动器下端的气腔室方向相互垂直，软体驱动器上端、软体驱动器下端可产生相对于自身的水平方向和竖直方向的形变，使所设计的三维形变软体驱动器产生空间形变，从而增大驱动力。整个三维形变软体驱动器只包含一条从头到尾连通的流体通路，可减轻驱动流体的供给负担。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116039977A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202211730240.8
申请日：2022-12-30
Applicant: 南开大学深圳研究院
IPC: B64U10/14 , B64U20/70 , B64U30/21 , B64U30/296 , B64U40/10 , B64U50/19 , B64C27/08 , B64C27/14 , B64C1/30 , B64C1/06 , B64C19/00
Abstract: 本发明涉及旋翼飞行器技术领域，提供了一种变结构四旋翼系统及其控制方法，包括：机身，设置于机身上的舵机、机载电脑和若干种传感器，分别设置于机身四个角上的第一高位机臂、第二高位机臂、第一低位机臂和第二低位机臂，设置于每个机臂端部的电机；第一高位机臂和第一低位机臂之间存在高度差，对角线上的两个机臂位于同一高度；机载电脑根据若干种传感器上传的传感器数据和各个机臂的旋转角度，通过线性扩张状态观测器估计补偿各个机臂的旋转运动所带来的扰动，控制各个电机的转速。在保证四旋翼稳定飞行的同时，显著提高四旋翼的狭小空间通过能力，从而极大地提高了四旋翼的适应性。
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公开(公告)号：CN113305879B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202110384674.6
申请日：2021-04-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 本公开提供了一种基于关节角度和肌肉长度测量的机器人控制系统及方法，包括测量模块和控制模块；测量模块用于获取机器人关节的角度数据和气动肌肉的气压数据，将角度数据和气压数据输入最终动力学模型获取气动肌肉长度变化信息，所述最终动力学模型建立过程包括，基于几何结构建立角度转化长度模型，获得气动肌肉长度和气压的对应关系并结合上述角度转化长度模型，化简得到最终动力学模型；控制模块利用气动肌肉长度变化信息作为状态变量的反馈值，调节机器人的控制气压值和电压值；能够获取高精度的气动肌肉长度的变化数据。
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公开(公告)号：CN114310914A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210138400.3
申请日：2022-02-15
Applicant: 南开大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于机器人自动控制技术领域，提供了一种多自由度机械臂模糊自适应迭代轨迹跟踪控制方法及系统。其中，该方法包括获取多自由度机械臂的实时实际关节角；根据多自由度机械臂的实时实际关节角与目标关节轨迹之间的误差，实时调整模糊自适应迭代轨迹跟踪控制器中PD项控制参数，得到PD项控制输入信号；基于上一次迭代的控制输入、与误差相关的符号函数项及PD项共同构成当前次迭代的控制输入信号；基于每次迭代的控制输入信号及多自由度机械臂的线性化模型进行多次迭代，以控制机器人关节角和末端执行器跟踪目标轨迹。
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公开(公告)号：CN113110051A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110401790.4
申请日：2021-04-14
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本公开提出了考虑误差约束的打磨机器人力/位混合控制方法及系统，包括：建立打磨机器人末端执行器与环境间的接触力的模型；基于上述模型获得环境与机器人末端执行器之间的实际接触力，根据实际接触力与目标接触力之间的误差，调整力控方向上的目标位置，使实际接触力能够跟踪目标接触力；通过工业机器人内部封装的高精度伺服驱动器实现位置控制。本发明考虑到实际打磨系统中，环境刚度的准确值难以获得，存在一定的不确定性，以及存在未知扰动等未建模动态，提出了机器人末端执行器与环境接触时的接触力模型，从而使接触力的描述更接近实际情况。本发明所提力/位混合控制方法可以实现准确的轨迹跟踪和力跟踪，并保证力跟踪误差始终在设定界限内。
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公开(公告)号：CN112907590A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110383788.9
申请日：2021-04-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开一种基于金属锭打磨信息视觉识别的打磨方法及系统，包括：对金属锭图像进行边缘检测得到包含毛刺位置的边缘检测图像；对边缘检测图像进行多边形拟合后，提取多边形的角点和毛刺位置的端点，得到金属锭的打磨参照点；根据打磨参照点对金属锭进行打磨，对打磨后的金属锭图像进行检测得到剩余毛刺信息，根据剩余毛刺信息对打磨参照点进行优化，根据优化后的打磨参照点完成对金属锭的打磨。在有色金属铸锭线运行过程中不断提取进入视觉检测范围的金属锭的打磨参照点，具有实时性；能够检测出放置于金属锭模具中的金属锭的边缘和毛刺信息，具有准确性。
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