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公开(公告)号：CN102795544A
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201210292959.8
申请日：2012-08-16
Applicant: 南开大学
Abstract: 基于轨迹在线规划的桥式吊车高效消摆控制方法。该方法包括：构造一个摆角消除环节，可有效地抑制负载的大幅度摆动，并快速地消除台车到达目标位置之后负载的残余摆角；将摆角消除环节与定位参考轨迹以线性方式组合在一起，生成最终轨迹，可保证台车的精确定位，同时能够有效地消除负载的摆角与残余摆角。相比已有的吊车轨迹规划技术，该方法可在线地生成消摆轨迹，其简单易行、在线运算量小、台车运送效率高、消摆速度快，非常适用于吊车系统的实时控制。
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公开(公告)号：CN101776434A
公开(公告)日：2010-07-14
申请号：CN201010120904.X
申请日：2010-03-10
Applicant: 南开大学
Abstract: 基于隧道电流反馈瞄准的小盲孔测量方法及测量装置，涉及对小孔径深盲孔的直径、圆度、锥度、直线度和表面粗糙度的测量。测量装置包括扫描隧道显微镜，带反馈的xy电动平移台和电动回转台。测量方法是：待测工件安装在扫描隧道显微镜的三维压电平移台上，分别通过对扫描隧道显微镜的电动升降柱、xy电动平移台、电动回转台以及压电平移台的调整，实现对隧道电流反馈探针的3维姿态调整和3维平移调节，用隧道电流实现纳米精度定位，用针尖的坐标作为测量点的坐标，根据电动平移台和压电平移台反馈的位置信息获取亚微米分辨率的三维坐标值，进而实现上述几何量测量。本发明可测最小孔径为0.5mm，孔深30mm。
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公开(公告)号：CN101419764A
公开(公告)日：2009-04-29
申请号：CN200810152352.3
申请日：2008-10-17
Applicant: 南开大学
IPC: G09B25/02
Abstract: 本发明公开了一种桥式吊车自动控制实验系统，包括有实际桥式吊车模拟装置、吊车状态测量装置以及吊车控制装置，其中，桥式吊车模拟装置，用于模拟实际桥式吊车系统的结构，它是整个实验系统的控制对象；吊车状态测量装置，用于实时测量所述桥式吊车模拟装置的状态量信息，并发送给吊车控制装置；吊车控制装置，用于接收吊车状态测量装置所测量的桥式吊车模拟装置的状态量信息，并根据该状态量信息，按照预定的控制方法实时地计算出相应的控制信号，然后将控制信号发送到桥式吊车模拟装置，从而使得控制桥式吊车模拟装置的按预定要求运行。本发明真实反映桥式吊车的运动学、动力学特性，能够验证现有的不同吊车控制方法的实际效果。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117826851A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410012236.0
申请日：2024-01-04
Applicant: 南开大学
IPC: G05D1/49 , G05D109/12
Abstract: 本发明公开了一种基于中央模式发生器的仿蝾螈机器人运动控制方法及系统，属于仿生机器人运动控制技术领域，该方法包括以下步骤：对仿蝾螈机器人进行构型分析，确定CPG网络的耦合方案；结合设计的耦合方案构造耦合权重参数离线学习律和在线更新律；基于CPG模型设计运动控制策略，考虑步态特征和腿部轨迹生成，得到实际输入信号；在实际输入信号的驱动下，仿蝾螈机器人生成丰富的步态并在不同步态之间平滑切换。本发明可以提高CPG模型的输出波形精确度和收敛速度，基于此设计的运动控制策略可以实现更精准的机器人运动步态和更快速的运动初始化和步态切换。
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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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公开(公告)号：CN116142454A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310180713.X
申请日：2023-02-28
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提出了一种飞行双臂系统的质心补偿控制方法及系统，涉及非线性欠驱动机电系统自动控制技术领域，根据测量的双臂几何参数，建立机械臂运动学模型；利用质点系的动量定理，建立无人机动力学模型；设计扰动观测器，构建非线性扰动补偿控制器；实时获取飞行双臂系统的状态反馈信号，利用非线性扰动补偿控制器，计算将无人机精确定位到目标位置的控制信号，完成无人机的精确定位；本发明利用动量定理在不进行任何线性化操作的情况下建立无人机的动力学模型，设计扰动观测器对无人机所受影响进行准确估计，在解决双臂的存在及其运动对无人机产生的影响的基础上，提高了飞行双臂系统的定位精度，从而实现对飞行双臂系统进行了有效、安全的控制。
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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：CN115742640A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211326192.6
申请日：2022-10-27
Applicant: 南开大学
IPC: B60F3/00 , B62D57/032 , B63H5/02
Abstract: 本发明为基于异型辐条的腿式水路两栖机器人，包括底盘、前足、后足、转向机构和传动机构；传动机构分别与前足和后足连接，转向机构与前足连接；底盘的底部设有充气气垫；其中，前足和后足均包括两个异型辐条腿，每条异型辐条腿均包括连接座、异型辐条、足端和异型桨叶；连接座的四周边缘呈圆周均匀设置有多条呈伞型的异型辐条，即异型辐条与机器人高度方向具有一定夹角；每个异型辐条的末端均连接有弧形长条状的足端；每个异型辐条的两侧对称设置有异型桨叶，异型桨叶沿背离异型辐条腿中心的方向宽度逐渐增加，异型桨叶的叶面呈弧形向机器人后方延伸。在陆地和水上运动均通过传动机构驱动前足和后足实现，两个环境中的运动不需要额外的切换结构，机器人结构简单紧凑。
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