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公开(公告)号：CN104709374A
公开(公告)日：2015-06-17
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：CN114564010B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202210133403.8
申请日：2022-02-11
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 许鹏 , 苏波 , 江磊 , 蒋云峰 , 党睿娜 , 姚其昌 , 许威 , 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: G05D1/43 , G05D1/644 , G05D109/12
Abstract: 本发明提供一种双轮足机器人单边越障控制方法，用于解决由于复杂建模方式所导致的双轮足机器人单边越障控制方式复杂的问题。首先，建立含有机器人虚拟腿姿态角度、虚拟腿姿态角速度、机体偏航姿态角度、机体偏航姿态角速度、机体前向位移，以及机体前向线速度六个状态量的双轮足简化动力学模型，并进行线性化、离散化处理；其次针对离散的虚拟腿长度进行状态反馈矩阵元素的多项式插值，采用卡尔曼滤波器实现各状态观测，利用线性二次型调节器进行全状态反馈，实现状态反馈平衡控制，最后，对支撑腿进行侧倾角姿态补偿，通过支撑腿运动学逆解产生髋部关节角度和膝关节角度，实现单边越障的姿态控制，该方法简单易实现，且控制效果较好。
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公开(公告)号：CN114852210B
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202210448015.9
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 闫曈 , 苏波 , 许威 , 江磊 , 邱天奇 , 党睿娜 , 王志瑞 , 梁振杰 , 赵建新 , 许鹏 , 姚其昌 , 蒋云峰 , 汪建兵 , 慕林栋 , 刘宇飞 , 邢伯阳 , 郭亮 , 邓秦丹 , 降晨星
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种可咬合的大坡度仿生足，包括上安装支座、下安装支座、触地判定模块、换挡锁死模块、线控模块、预紧弹簧以及防滑足垫；其中，所述上安装支座、下安装支座分别套设在机器人机械腿上；本发明带有自由度的咬合地面足端，具有接地咬合状态附着系数高、离地前自动松脱不影响抬腿的自适应调节能力，在没有引入新的主动件的情况下，显著提高了足式机器人足地附着力，增大了足式机器人的爬坡能力，提高机器人整机通过性能与机动能力，实现了四足机器人对大坡度斜面的攀登，解决了四足机器人的大坡度斜面爬坡问题。
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公开(公告)号：CN115407790A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202210980198.9
申请日：2022-08-16
Applicant: 中国北方车辆研究所
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：CN115167389A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210638408.6
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115056881A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210448012.5
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032 , B60L50/50 , B60L50/60
Abstract: 本发明涉及一种集成仿生躯干的电液混动四足机器人，其特征在于，包括：液压腿足、前后摆电机、液压泵、侧展液压缸、液压阀、电池、机身液压缸、节点盒、整机主控、陀螺仪、散热器、机架和机身铰链机构；该机器人动力源采用电池进行能源供给，关节执行器既包含了液压执行器又包含了电机执行器，在仿生设计上，增加机器人腰部两个关节自由度，共14自由度配置。本发明既继承了液压驱动的优点，同时兼具了电驱系统噪音低、可靠性高、维护维修方便的优点，整机14自由度的配置有利于机器人高速机动运动控制。
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公开(公告)号：CN113460186B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110535546.7
申请日：2021-05-17
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种机器人足端，该机器人足端包括底板、右护板、橡胶块、隔板、左护板、连接件以及心轴；左护板和右护板为对称结构，并且顶端均固定连接于底板；隔板设置于左护板和右护板之间，顶端固定连接于底板的底部；在左护板和隔板之间、以及右护板与隔板之间均夹设有一个橡胶块，两个橡胶块对称设置且顶端均固定连接于底板的底部；心轴将左护板、橡胶块、隔板以及右护板连接在一起；连接件的底端固定连接于底板的顶面。上述机器人足端借鉴羊蹄结构，将机器人的现有圆柱形足端改变为分体式结构，具有结构简单、使用维护成本低和增强地面适应能力的特点。
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公开(公告)号：CN113552880A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110796915.8
申请日：2021-07-14
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 闫曈 , 苏波 , 许威 , 江磊 , 党睿娜 , 汪建兵 , 郭亮 , 邓秦丹 , 梁振杰 , 赵建新 , 姚其昌 , 蒋云峰 , 慕林栋 , 许鹏 , 刘宇飞 , 邢伯阳 , 王志瑞 , 邱天奇
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种双足轮式机器人平衡控制方法，解耦双足轮式机器人机身运动与腿部运动，提高了双足轮式机器人的稳定性。包括如下步骤：步骤一：令双足轮式机器人的两条腿分别为腿A和腿B；先控制腿A按规划值移动，然后计算腿A按规划值移动后其质心的位移；步骤二：依据步骤一所计算的腿A质心的位移，基于零力矩点平衡判定和腿部质心‑步长方程计算腿B的期望质心位移和期望迈步长度；步骤3：根据步骤2所计算的腿B的期望迈步长度，计算腿B中两个关节的转角，进而通过控制对应关节处的电机实现对腿B运动的控制，使腿B的迈步长度为所计算的期望迈步长度。
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公开(公告)号：CN107121128A
公开(公告)日：2017-09-01
申请号：CN201710391624.4
申请日：2017-05-27
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G01C7/02
CPC classification number: G01C7/02
Abstract: 本发明涉及一种足式机器人地形参数的测量方法及系统，包括：计算足式机器人的支撑腿足端位置单位矢量；根据单位矢量计算大地相对于世界坐标系的法向量；根据大地相对于世界坐标系的法向量计算地形参数。本发明的测量方法仅仅利用足式机器人运动控制所必须的传感器信息即可计算出所处地形的地形参数，包括翻滚角以及俯仰角的姿态角，可满足足式机器人运动控制的要求，简单易行、精度高。
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公开(公告)号：CN105608268A
公开(公告)日：2016-05-25
申请号：CN201510958848.X
申请日：2015-12-17
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5086
Abstract: 本发明涉及一种基于优化支撑比的足式机器人足端力分配方法，属于机器人足力分配优化技术领域。本发明(1)分析垂直载荷时，直接对支撑比进行优化分配。多足机器人足端力分配的重要目标之一是行走稳定性，本发明首先对支撑比进行优化，因此首先保证了行走稳定性。(2)在保证行走稳定性的情况下，继续分析水平方向分力，并直接对力的方向进行优化。传统方法的优化目标是总力矩最小或者功率消耗最低，这样的优化目标无法保证足端力最优，而本方法直接瞄准足端力及其方向进行优化，从更高层次上保证了优化结果。(3)在进行力分配时，每个环节都考虑了足端力位置，因此充分利用了力和力矩平衡的特点，进一步确保优化结果。
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