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公开(公告)号：CN108189073B
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN201810052560.X
申请日：2018-01-19
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及一种双电机驱动模块化关节，其包括：输出轴与外壳转动连接，与输出齿轮固连；输出轴包括沿轴向延伸的通孔，外壳包括与通孔相对应的穿孔，通孔和穿孔用于安放线路；输出轴还包括径向的通道，通道与零位检测模块配合确定输出轴的零位；第一齿轮、第二齿轮均与输出齿轮啮合，且第一齿轮和第二齿轮不干涉；第一伺服电机连接第一齿轮和第一电机编码器；第二伺服电机连接第二齿轮和第二电机编码器。本发明提供的双电机驱动模块化关节，可以消除输出齿轮与驱动装置间的间隙，使得传动更精密，即使齿轮磨损依旧能保证关节无间隙运转。零位检测模块用于确认输出轴的零位。穿孔配合通孔可以使得各类线缆在关节内部走线，整体简洁紧凑。
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公开(公告)号：CN108189073A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810052560.X
申请日：2018-01-19
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及一种双电机驱动模块化关节，其包括：输出轴与外壳转动连接，与输出齿轮固连；输出轴包括沿轴向延伸的通孔，外壳包括与通孔相对应的穿孔，通孔和穿孔用于安放线路；输出轴还包括径向的通道，通道与零位检测模块配合确定输出轴的零位；第一齿轮、第二齿轮均与输出齿轮啮合，且第一齿轮和第二齿轮不干涉；第一伺服电机连接第一齿轮和第一电机编码器；第二伺服电机连接第二齿轮和第二电机编码器。本发明提供的双电机驱动模块化关节，可以消除输出齿轮与驱动装置间的间隙，使得传动更精密，即使齿轮磨损依旧能保证关节无间隙运转。零位检测模块用于确认输出轴的零位。穿孔配合通孔可以使得各类线缆在关节内部走线，整体简洁紧凑。
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公开(公告)号：CN114055477B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202111534995.6
申请日：2021-12-15
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明的一种用于双电机共轴驱动机器人关节的消隙控制方法，设计一种基于导纳控制策略的自适应位置补偿器保证双电机一直处在对抗状态。补偿器包括接触力控制模式、抗扰模式及两种模式的切换条件；根据双电机消隙原理对动力学模型进行简化，将简化后的动力学模型重构成扩展状态方程的形式；基于扩展状态方程，设计双电机位置跟踪控制器；将自适应位置补偿器和双电机线性自抗扰位置跟踪控制器融合，得到双电机共轴驱动机器人关节消隙控制方法。本发明方法在实现负载跟踪的前提下，当机器人关节存在外部扭矩扰动时以及考虑机械加工与装配误差导致齿隙大小不均匀，仍能够消除齿隙非线性的影响，并最大限度地降低双电机能耗。
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公开(公告)号：CN114055477A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111534995.6
申请日：2021-12-15
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明的一种用于双电机共轴驱动机器人关节的消隙控制方法，设计一种基于导纳控制策略的自适应位置补偿器保证双电机一直处在对抗状态。补偿器包括接触力控制模式、抗扰模式及两种模式的切换条件；根据双电机消隙原理对动力学模型进行简化，将简化后的动力学模型重构成扩展状态方程的形式；基于扩展状态方程，设计双电机位置跟踪控制器；将自适应位置补偿器和双电机线性自抗扰位置跟踪控制器融合，得到双电机共轴驱动机器人关节消隙控制方法。本发明方法在实现负载跟踪的前提下，当机器人关节存在外部扭矩扰动时以及考虑机械加工与装配误差导致齿隙大小不均匀，仍能够消除齿隙非线性的影响，并最大限度地降低双电机能耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109459254B
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN201811226479.5
申请日：2018-10-22
Applicant: 东北大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明公开一种多关节机器人动力学半物理仿真平台，该平台包括多组关节半物理仿真模块、信号采集模块和控制模块；所述关节半物理仿真模块包括依次连接的机器人关节驱动电机、位置传感器、扭矩传感器、磁粉离合器和变惯量加载机构。本发明能够满足不同类型机器人的不同位置关节的动力学测试，同时实现对多关节进行同步性能测试。每组仿真模块的动力学测试范围更宽，有效地模拟测试不同工况下的机器人各关节的动力学性能。本发明设计结构简单，易于实现，具有较高的安全性和可靠性。本发明对机器人动力学验证与优化具有重要意义。
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公开(公告)号：CN114147721A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111534975.9
申请日：2021-12-15
Applicant: 东北大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明的一种基于EtherCAT总线的机器人控制系统及方法，该系统采用硬件EtherCAT主站方案，保证了通信总线的实时性和稳定性，机器人控制单元内部具备硬件定时，保证机器人控制任务的强实时性和快速响应能力，图像处理单元和通用处理单元用于完成更高级的决策任务，较强的算力保证了算法的运行速度；控制方法采用三个功能层进行控制，决策层任务包括机器人轨迹规划、人机交互、数据交换、场景理解等任务，控制层用于完成机器人的运动学解算、插补解算等任务，通信层用于EtherCAT总线数据收发任务。控制方法将任务分为实时任务和非实时任务，并放在不同的单元模块，保证系统实时性、稳定性、兼容性和扩展性。
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公开(公告)号：CN110190795B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910499568.5
申请日：2019-06-11
Applicant: 东北大学
IPC: H02P21/22 , H02P25/026 , H02P27/08
Abstract: 本发明的一种永磁同步电机级联式鲁棒预测电流控制方法，包括：获取实际电机位置与期望位置的差值输入PI速度调节器，得到期望的q轴电流分量；建立永磁同步电机鲁棒预测电流控制器，将期望的d轴和q轴电流分量输入鲁棒预测电流控制器，得到电机的d轴和q轴电压分量，并通过park逆变换后经过电压空间矢量脉宽调制后实现永磁同步电机的精确控制。鲁棒预测电流控制器由模型预测电流控制和扰动补偿控制器串联连接，是一种级联式复合控制方法。本发明利用扰动补偿控制器取代传统的扰动观测器/参数估计器，消除了扰动观测/参数估计不准确对控制系统的影响。
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公开(公告)号：CN110190795A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910499568.5
申请日：2019-06-11
Applicant: 东北大学
IPC: H02P21/22 , H02P25/026 , H02P27/08
Abstract: 本发明的一种永磁同步电机级联式鲁棒预测电流控制方法，包括：获取实际电机位置与期望位置的差值输入PI速度调节器，得到期望的q轴电流分量；建立永磁同步电机鲁棒预测电流控制器，将期望的d轴和q轴电流分量输入鲁棒预测电流控制器，得到电机的d轴和q轴电压分量，并通过park逆变换后经过电压空间矢量脉宽调制后实现永磁同步电机的精确控制。鲁棒预测电流控制器由模型预测电流控制和扰动补偿控制器串联连接，是一种级联式复合控制方法。本发明利用扰动补偿控制器取代传统的扰动观测器/参数估计器，消除了扰动观测/参数估计不准确对控制系统的影响。
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公开(公告)号：CN109459254A
公开(公告)日：2019-03-12
申请号：CN201811226479.5
申请日：2018-10-22
Applicant: 东北大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明公开一种多关节机器人动力学半物理仿真平台，该平台包括多组关节半物理仿真模块、信号采集模块和控制模块；所述关节半物理仿真模块包括依次连接的机器人关节驱动电机、位置传感器、扭矩传感器、磁粉离合器和变惯量加载机构。本发明能够满足不同类型机器人的不同位置关节的动力学测试，同时实现对多关节进行同步性能测试。每组仿真模块的动力学测试范围更宽，有效地模拟测试不同工况下的机器人各关节的动力学性能。本发明设计结构简单，易于实现，具有较高的安全性和可靠性。本发明对机器人动力学验证与优化具有重要意义。
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