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公开(公告)号：CN104709374B
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201510079556.9
申请日：2015-02-13
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032 , G01B21/22
Abstract: 本发明提供一种防止足式机器人左右倾斜的方法，所述方法包括以下步骤：对所述足式机器人在世界坐标系下的左右倾斜角度进行采样，并进行处理；修正所述足式机器人步态轨迹，调整所述足式机器人在世界坐标系下的左右倾斜角度。本发明利用姿态传感器对足端轨迹函数进行修正，即可增强足式机器人的左右稳定性，简单易行、效果较为明显。所需姿态传感器为角度传感器，该种传感器技术成熟，测量方便，信号滤波器原理简单，技术成熟。角度信号经过低通滤波器处理后，能够很好地反映机器人身体左右倾斜状况。
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公开(公告)号：CN115061370B
公开(公告)日：2025-01-07
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：CN115042174B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202210637668.1
申请日：2022-06-07
Applicant: 中国北方车辆研究所
Abstract: 本发明属于机器人运动控制技术领域，具体涉及一种分层驱动的自主无人系统类人控制架构。本发明首先通过“大脑层”产生粗粒度的行为驱动控制命令其主要是控制无人平台本体质心位置、速度和姿态的粗粒度指令；“中枢层”通过接收上述粗粒度指令后结合无人平台模型产生细粒度的虚拟直觉控制，以虚拟力和虚拟扭矩完成对平台本体对粗粒度行为命令的跟随，并将该虚拟控制量向物理执行单元进行分配产生其细粒度的期望控制量；最终，“末梢层”通过驱动无人平台执行器单元对细粒度控制量的反馈闭环跟踪，面向典型的执行器单元采用多通道耦合控制方法达到伺服驱动的目的，最终将复杂的无人平台整体控制简化为分层驱动控制。
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公开(公告)号：CN115167389B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202210638408.6
申请日：2022-06-07
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05D1/43 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D1/648 , G05D109/12
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中枢层细粒度演进优化模型。所述四足机器人中枢层细粒度演进优化模型采用多模态切换控制的策略，其原理是将实际环境中的地形划分归类为台阶与斜坡两大类，针对台阶地形和斜坡地形分别采用不同的细粒度摆动轨迹规划；通过本体运动学和IMU等感知数据实现对台阶和斜坡两类典型地形的快速判别，进一步基于模态判别结果对细粒度摆动行为进行在线演进优化，提高整体地形的通过能力，并提升四足机器人在“全自主”任务下的复杂地形自适应通过能力。
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公开(公告)号：CN114578836B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202210127357.0
申请日：2022-02-11
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 许鹏 , 苏波 , 江磊 , 姚其昌 , 党睿娜 , 许威 , 蒋云峰 , 王志瑞 , 慕林栋 , 梁振杰 , 汪建兵 , 邢伯阳 , 刘宇飞 , 郭亮 , 邱天奇 , 赵建新 , 邓秦丹 , 闫瞳 , 侯茂新 , 杨超宁
IPC: G05D1/49 , G05D109/12
Abstract: 本发明提出一种双轮足机器人跳跃控制方法，用于解决由于复杂建模方式所导致的双轮足机器人跳跃控制方式复杂的问题。本发明以虚拟腿为研究对象建立双轮足简化动力学模型，将其作为控制的模型基础，通过控制轮子的驱动力矩，实现机器人可变虚拟腿长度下的平衡控制；设计虚拟腿足的z方向运动轨迹，通过腿部逆运动学计算关系，由计算得到的虚拟腿足运动轨迹得到每个支撑腿的足运动轨迹，再计算每个关节的角度，进而通过控制关节角度实现弹跳控制；计算沿驱动轮前进方向的水平弹跳作用力补偿，用于平衡弹跳时由于驱动轮与地面的冲击产生的x方向的扰动，与平衡控制共同作用，实现双轮足机器人跳跃稳定控制，该方法简单易实现，且控制效果好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113934208B
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202111074849.X
申请日：2021-09-14
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 苏波 , 闫曈 , 许威 , 江磊 , 党睿娜 , 汪建兵 , 邓秦丹 , 郭亮 , 姚其昌 , 蒋云峰 , 刘宇飞 , 邢伯阳 , 王志瑞 , 慕林栋 , 梁振杰 , 赵建新 , 许鹏 , 邱天奇
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种被动轮式四足机器人轮滑步态控制方法，属于机器人运动控制技术领域。该方法针对四足机器人轮滑运动建立了足端单腿蹬地运动轨迹规划，针对单腿蹬地过程中保持整机稳定性提出了对称腿质心平衡法，同时建立了四足机器人轮滑运动各腿相位时序。本发明通过建立四足轮滑机器人对称腿质心平衡方程实现了四足轮滑机器人蹬地运动时机身的稳定，实现了四足机器人被动轮轮滑运动。
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公开(公告)号：CN115056882A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210448946.9
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032 , B60K17/04 , B60L50/00
Abstract: 本发明涉及一种三自由度仿生腿足结构及应用其的四足机器人，三自由度仿生腿足结构包括大腿总装、小腿总装、前摆关节电机和髋部外展关节电机，主要利用传动机构将膝关节电机也集成在机器人的髋部位置，以减少腿部总成运动时产生的转动惯量，提高机器人机动性能。现有技术中最为常用的就是利用平行四边形或反平行四边形机构传递膝关节电机驱动小腿的动力，而带传动比起多连杆传动具有质量轻、转动惯量小、无死点、传动比稳定、噪音低、可靠性高、对材料没有刚度要求等优点，且同步带具有一定吸振减震和抗冲击的能力，因此带传动可以大大减小对关节电机的性能要求和使用负担，提高机器人整机可靠性能。
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公开(公告)号：CN114987645A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210448928.0
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032 , B60K17/22 , B60L50/00 , B60K17/04
Abstract: 本发明涉及一种轴传动的三自由度仿生腿，包括前摆关节电机总成、侧展关节电机总成、膝关节电机总成、大腿总成以及小腿总成。本发明利用轴传动机构将膝关节电机总成上移至大腿上部，通过传动轴与锥齿轮控制膝关节转角，提高了控制精度与传动效率，减小了腿部转动惯量。侧展关节电机总成从机身内部外移至大腿上部，节约了足式机器人机身内部空间，提高了机械腿的机动性能。解决现有足式机器人机械腿转动惯量大、控制精度低、机身空间小的问题。
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公开(公告)号：CN108153298B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN201710258142.1
申请日：2017-04-19
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05D1/02 , G05D1/08 , B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种基于改进人工势场的足式机器人牵引控制方法及系统，构建机器人目标引力势能场和障碍物斥力势能场函数；根据势能场计算目标和障碍物虚拟力，并计算环境产生的虚拟合力；根据环境产生的虚拟合力，计算机器人的运动控制信号；根据机器人的运动控制信号，计算机身位姿控制器的输入。本发明采用改进的人工势场理论，克服了机器人在局部区域内无法到达终点的缺陷。
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公开(公告)号：CN114789761A
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202210506006.0
申请日：2022-05-10
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032 , H02K3/28 , H02K7/116 , H02K9/06 , H02K9/22
Abstract: 本发明涉及一种电驱动关节及三自由度仿生机器人关节集成模组，电驱动关节，包括外壳总成、电机总成、一级减速器总成、二级减速器总成、编码器总成和轴承组；模组包括膝关节单元、前摆单元、侧展单元及腿部单元；电驱动关节采用轴向磁通电机；膝关节单元与前摆关节单元同向布置，侧展关节单元输出轴线与前摆关节轴线正交布置，本发明利用高度集成化的电机形成多自由度拓扑，结构简单紧凑、高集成度、轴向尺寸小、各关节负载端质心位置距离较近，等效转动惯量小，具备高频响应性能、高机动、低惯量、空间复用、高集成度、高可靠、耐冲击的三自由度机器人关节，可直接应用于双足、四足、六足等腿足式机器人。
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