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公开(公告)号：CN116860442B
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202310791862.X
申请日：2023-06-30
Applicant: 中国北方车辆研究所
Abstract: 本发明属于机器人相关的计算机与嵌入式技术领域，具体涉及一种任务驱动的自主无人装备原型系统。所述任务驱动的自主无人装备原型系统包括：CPU计算处理单元、FPGA接口管理单元、系统演化管理单元；本发明提出任务驱动下的无人装备原型系统设计方案，通过CPU+FPGA的典型硬件体系架构来满足多种无人平台计算处理系统的设计需求，采用任务环境信息完成对最优体系架构模板的匹配，通过Multi‑Boot技术以完成对接口资源的重新配置，针对CPU单元通过调用操作系统内核服务完成性能与功耗的适配，无人装备原型系统达到性能与算法与任务的最优适配，提高系统的可重构与可演化能力。
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公开(公告)号：CN115047875B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202210637671.3
申请日：2022-06-07
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明属于四足机器人技术领域，具体涉及一种任务驱动的四足机器人粗粒度迭代模型，所述四足机器人粗粒度迭代模型包括：地形语义模块、目标识别模块、强化学习迭代模块以及粗粒度指令生成模块；该模型主要输入为环境建模信息，如地形语义与属性、目标的位置与行为等，输出为四足机器人质心运动速度、速度朝向、质心高度以及落足点位置，本发明不涉及细粒度迭代中的摆动轨迹规划等问题。本发明在任务驱动下以环境模型为约束通过强化学习技术实现演化迭代，相比传统固定化的决策逻辑大大提高了机器人在复杂环境下的自适应能力。
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公开(公告)号：CN113879420B
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202111008136.3
申请日：2021-08-30
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 闫曈 , 苏波 , 许威 , 江磊 , 党睿娜 , 赵建新 , 慕林栋 , 邓秦丹 , 蒋云峰 , 王志瑞 , 邢伯阳 , 刘宇飞 , 许鹏 , 姚其昌 , 郭亮 , 汪建兵 , 梁振杰 , 邱天奇
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及四足机器人技术领域，公开一种被动切换的防滑足，包括足端座、主足座、卡扣组件、滑移检测组件和复位组件，所述主足座包括表面相连接的圆弧板和平板、及位两者之间的安装凸台，圆弧板和平板的表面粗糙；所述足端座设置在安装凸台上并能够旋转运动；所述足端座与平板之间抵触配合，并与圆弧板之间设置卡扣组件和复位组件；所述足端座上设置滑移检测组件，用于带动防滑足整体进行滑移，并在滑移达到设定阈值时，控制卡扣组件工作；所述卡扣组件控制主足座旋转运动，切换圆弧板和平板表面接触地面；所述复位组件用于控制主足座运动后复位。本发明在同一个足端实现了圆柱型和平底型的结合与主动切换，提高了机器人整机机动性与通过性能。
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公开(公告)号：CN116047900A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202211575417.1
申请日：2022-12-08
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，具体涉及一种面向无人装备平台分层类人控制的框架结构，其分为感知单元与控制单元，类人控制框架通过获取定位与深度感知信息建立局部高程、语义以及环境模型，同时在任务指令驱动下建立粗细粒度两项服务，完成控制单元中各控制策略与单元参数的选择与调节，实现在算力、性能综合最优；控制单元以感知单元规划作为期望轨迹，基于本体稳定和肢体规划实现跟踪控制，最终完成对伺服指令的解算。与现有技术相比较，本发明采用分层驱动和类人控制的仿生来设计无人系统和平台的控制架构，解决了传统控制系统设计复杂、耦合、系统更新维护困难等问题。
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公开(公告)号：CN115230840A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202110439775.9
申请日：2021-04-23
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种四关节足式机器人仿生腿，该仿生腿包括侧展电机、大腿杆、小腿杆、足端杆、膝关节电机、踝关节电机以及前摆电机；侧展电机的输出轴与前摆电机的外壳固定连接；前摆电机的输出轴与膝关节电机的外壳固定连接；膝关节电机和踝关节电机的外壳固定连接；大腿杆的顶端固定连接于膝关节电机的外壳，底端与三角板和小腿杆的顶端同轴铰接形成复合转动副；第二连杆铰接于膝关节曲柄与小腿杆之间；第一连杆铰接于踝关节曲柄和之间；小腿杆的底端与足端杆的顶端铰接形成转动副；第三连杆铰接于三角板与足端杆之间。上述仿生腿采用电机上置、连杆传动的结构，能够大幅减小仿生腿的转动惯量，利于机器人控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115042174A
公开(公告)日：2022-09-13
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：CN114852207A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210448000.2
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/028 , B62D57/032 , B60K7/00 , B60K17/22
Abstract: 本发明涉及一种轴传动的三自由度轮足行走机构，腿部三自由度包括前摆关节自由度、侧展关节自由度和膝关节自由度。主要利用连杆机构将膝关节电机集成在机器人躯干内部，利用传动轴将轮电机集成在大腿上端。以减少轮足机构运动时产生的转动惯量，提高轮足机构机动性能。本发明比起轮边电机具有移动端质量轻、转动惯量小、电机负载小、控制难度低等优点，因此轴传动可以大大减小对关节电机的性能要求和使用负担，提高轮足机构整体可靠性能。
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公开(公告)号：CN107256284B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN201710325053.4
申请日：2017-05-10
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G06F30/17
Abstract: 本发明涉及一种实时交互式四足机器人多步态动力学建模方法及系统，构建四足机器人的多步态动力学系统、四足机器人和地形的图形可视化模型；所述多步态动力学系统与所述四足机器人和地形的图形可视化模型之间采用多线程通信进行信息传输。本发明基于Vortex动力学引擎进行动力学实时解算，基于UDP协议通过客户端‑服务端通信的方式实时向图形引擎任务传输机器人的状态信息，进行平台可视化分析，完成多步态模型嵌入的动力学系统的建模。
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公开(公告)号：CN114578836A
公开(公告)日：2022-06-03
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: G05D1/08
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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公开(公告)号：CN113135241B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202110439762.1
申请日：2021-04-23
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种四足机器人仿生腿部机构，该四足机器人仿生腿部机构，该腿部机构包括框架总成、缓冲机构以及腿部总成；所述缓冲机构位于所述框架总成内，并包括缓冲框架和安装于所述缓冲框架两端的缓冲单元；两个所述缓冲单元均连接于所述框架总成，用于实现所述框架总成与所述缓冲框架之间的缓冲；所述腿部总成安装于所述缓冲框架。上述腿部机构通过缓冲机构提高了腿部缓冲性能，解决了现有腿部缓冲效果差的问题。
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