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公开(公告)号：CN117055335A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311165381.4
申请日：2023-09-11
Applicant: 东南大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种针对迟滞非线性系统的增强Koopman控制方法，将基于逆迟滞补偿的控制和基于Koopman算子的控制相融合，首先将原系统通过逆迟滞补偿改造为伪线性，然后以数据驱动的方式建立伪线性系统的Koopman线性模型，最后基于该Koopman模型设计控制器。相较于传统的逆迟滞补偿控制方法，该方法可依据Koopman模型设计先进的基于模型的线性控制器，有效改善控制精度和效能；另一方面，相较于基于Koopman算子的控制方法，该方法在伪线性系统的基础之上进行Koopman建模，极大简化了观测函数的设计过程，提升了Koopman模型精度，为进一步改善控制性能提供了新的可能性。
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公开(公告)号：CN113012516A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110265260.1
申请日：2021-03-11
Applicant: 东南大学
IPC: G09B9/04
Abstract: 本发明公开了一种包含两个垂直交错轴的三自由度力反馈手柄，包括底座、手柄螺杆、四个旋转架、力矩电机一、力矩电机二、手柄和控制电路板；其中手柄包括拇指指环、传动齿轮、支架和力矩电机三，手柄螺杆与手柄活动连接，手柄通过手柄螺杆与旋转架连接力矩电机一和力矩电机二，拇指指环通过传动齿轮连接力矩电机三，三台力矩电机内置旋转编码器和控制寄存器，力矩电机转轴转动会带动旋转编码器旋转，从而得出力矩电机的角位移，进而判断手柄当前的位姿并输出给电脑，通过数据转换即可对月球车或其他受控对象进行操控。本发明结构简单，加工方便，可用于载人月球车驾驶训练等需前后、左右、上下三个自由度的控制操作，实现虚拟训练力反馈的功能。
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公开(公告)号：CN117047731A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311088292.4
申请日：2023-08-28
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于操作者表现的安全共享控制系统，包括主端遥操作系统、从端机械臂系统和通信模块：主端包括操作者的脑电信号测量、手控器操作输入以及上位机软件，上位机包含了人机交互界面、用于保护机器人安全的安全仿真、操作者表现模型；从端包括视觉相机、机械臂以及下位机软件，下位机软件包括目标识别算法、自主控制器、用于动态分配人机权重的共享控制器。本发明通过安全仿真，确认操作者实际作业前的安全控制系数，实现了不同操作经验下的安全控制方法，保护了遥操作机器人的安全作业；长时间作业后，通过测量操作者的脑电信号，实现了基于操作者表现的人机共享控制权重的动态更新，提升了遥操作系统的作业能力。
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公开(公告)号：CN113012516B
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202110265260.1
申请日：2021-03-11
Applicant: 东南大学
IPC: G09B9/04
Abstract: 本发明公开了一种包含两个垂直交错轴的三自由度力反馈手柄，包括底座、手柄螺杆、四个旋转架、力矩电机一、力矩电机二、手柄和控制电路板；其中手柄包括拇指指环、传动齿轮、支架和力矩电机三，手柄螺杆与手柄活动连接，手柄通过手柄螺杆与旋转架连接力矩电机一和力矩电机二，拇指指环通过传动齿轮连接力矩电机三，三台力矩电机内置旋转编码器和控制寄存器，力矩电机转轴转动会带动旋转编码器旋转，从而得出力矩电机的角位移，进而判断手柄当前的位姿并输出给电脑，通过数据转换即可对月球车或其他受控对象进行操控。本发明结构简单，加工方便，可用于载人月球车驾驶训练等需前后、左右、上下三个自由度的控制操作，实现虚拟训练力反馈的功能。
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公开(公告)号：CN112405621B
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202011265744.8
申请日：2020-11-13
Applicant: 东南大学
IPC: B25J19/00
Abstract: 一种低能耗机器人关节快速锁定装置，包括被锁定的转轴和锁定机构，该锁定机构包括控制器、中间为圆柱状腔体的塑料骨架、绕在塑料骨架上的线圈及其驱动电路、锁定杆、弹簧、支架、锁定腔壳、热熔胶、温度传感器及其调理电路、两个半导体制冷片及其驱动电路，锁定机构用于锁定转轴。线圈均匀地绕在塑料骨架上，锁定腔壳通过支架与塑料骨架固定连接，锁定杆穿过塑料骨架、弹簧、锁定腔壳，锁定腔壳腔体内剩余空间充满热熔胶，两个半导体制冷片贴在锁定腔壳的侧面，温度传感器贴在半导体制冷片和锁定腔壳之间。本装置为无级锁定装置，可在任意位置将转轴锁定，且只有锁定过程和解锁过程需耗电，避免了维持锁定状态和解锁状态需要持续供电能量损耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118650600A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410659867.1
申请日：2024-05-27
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于拮抗驱动的可变刚度手部外骨骼装置，包括针对食指、中指、无名指、小拇指配备的各自独立的动力机构、支撑座、弹簧连杆复合传动机构以及与弹簧连杆复合传动机构的动力输出端连接的末端指套；所述动力机构通过弹簧连杆复合传动机构带动手指做旋转动作；所述末端指套通过第一弹力调节带固定在指关节末端关节外围，且末端指套在连杆结构的动力作动下，为指关节末端提供力反馈，所述支撑座的内表面为手掌仿形设置，而支撑座的背面则设置有旋转支撑座和电机固定座；所述动力机构的电机组安装在电机固定座上；本发明通过模仿生物关节的行为，实现了独立控制关节角度和关节刚度。通过前馈算法，该装置能够在无需反馈传感器的情况下实现关节刚度的调节，从而降低了系统复杂度和成本，提高了可靠性和实用性。
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公开(公告)号：CN117064698A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311088293.9
申请日：2023-08-28
Applicant: 东南大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 本发明提供一种轻量化手部外骨骼力反馈装置，包括驱动器、驱动器动力固定件、驱动器固定转轴固定件、驱动器拉杆固定件、第一转动连杆、第二转动连杆、第一联动连杆、第二联动连杆、轴承、指套、压力传感器固定件；驱动器通过绑带穿戴在用户掌骨背部，指套固定在人手的食指上，压力传感器固定件通过绑带固定在人手的食指下方，人手弯曲模拟抓握物体时的状态，通过驱动器带动第一转动连杆经由第二转动连杆耦合第一联动连杆和第二联动连杆带动指套屈伸，对指尖实施力反馈，且对压力传感器固定件中的压力传感器造成压力，从而实现力反馈闭环控制；该装置结构简洁可实现穿戴外骨骼力反馈装置的轻量化，将减少装置由于用户长时间佩戴而造成的不适。
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公开(公告)号：CN112405621A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011265744.8
申请日：2020-11-13
Applicant: 东南大学
IPC: B25J19/00
Abstract: 一种低能耗机器人关节快速锁定装置，包括被锁定的转轴和锁定机构，该锁定机构包括控制器、中间为圆柱状腔体的塑料骨架、绕在塑料骨架上的线圈及其驱动电路、锁定杆、弹簧、支架、锁定腔壳、热熔胶、温度传感器及其调理电路、两个半导体制冷片及其驱动电路，锁定机构用于锁定转轴。线圈均匀地绕在塑料骨架上，锁定腔壳通过支架与塑料骨架固定连接，锁定杆穿过塑料骨架、弹簧、锁定腔壳，锁定腔壳腔体内剩余空间充满热熔胶，两个半导体制冷片贴在锁定腔壳的侧面，温度传感器贴在半导体制冷片和锁定腔壳之间。本装置为无级锁定装置，可在任意位置将转轴锁定，且只有锁定过程和解锁过程需耗电，避免了维持锁定状态和解锁状态需要持续供电能量损耗。
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公开(公告)号：CN118650600B
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202410659867.1
申请日：2024-05-27
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于拮抗驱动的可变刚度手部外骨骼装置，包括针对食指、中指、无名指、小拇指配备的各自独立的动力机构、支撑座、弹簧连杆复合传动机构以及与弹簧连杆复合传动机构的动力输出端连接的末端指套；所述动力机构通过弹簧连杆复合传动机构带动手指做旋转动作；所述末端指套通过第一弹力调节带固定在指关节末端关节外围，且末端指套在连杆结构的动力作动下，为指关节末端提供力反馈，所述支撑座的内表面为手掌仿形设置，而支撑座的背面则设置有旋转支撑座和电机固定座；所述动力机构的电机组安装在电机固定座上；本发明通过模仿生物关节的行为，实现了独立控制关节角度和关节刚度。通过前馈算法，该装置能够在无需反馈传感器的情况下实现关节刚度的调节，从而降低了系统复杂度和成本，提高了可靠性和实用性。
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公开(公告)号：CN117207209A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311165388.6
申请日：2023-09-11
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于融合预测方程的软体机器人优化建模及鲁棒控制方法，首先基于融合预测方程导出测量坐标；然后基于测量坐标设计观测函数；接着基于观测函数辨识Koopman模型；最后基于Koopman模型设计鲁棒模型预测控制器，本发明提出一种融合预测方程及其推导方法，该方程能够导出正确、丰富且不冗余的测量坐标，克服了软体机器人系统中测量坐标单一的问题，有助于简化观测函数的设计过程，进一步提升软体机器人的Koopman模型精度，实现软体机器人的精确运动控制，并增强控制系统的鲁棒性。
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