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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：CN114750853A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210541046.9
申请日：2022-05-17
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种四足机器人被动式双自由度足装置，属于四足机器人本体机构防滑足机构设计领域。本发明的装置包括小腿1、十字销轴组件2、足底骨架3和足底防滑垫4四部分结构。所述十字销轴组件2左右端连接四足机器人小腿1，前后端连接足底骨架3，通过十字销轴实现足部的横滚和俯仰运动；足底防滑垫4通过螺钉5固定在足底骨架3周围，其下端用于增加足底与地面之间的摩擦力。本发明主体采用被动式双自由度设计方案，在四足机器人高速移动或爬坡时可有效增加接触面积和抓地力，减少足底与地面产生的滑移现象。装置结构简单、可靠、防滑效果较为明显。
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公开(公告)号：CN113212592B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202110536804.3
申请日：2021-05-17
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种腿足式机器人可调足端，该可调足端包括足掌、两个前足趾以及一个后足趾；足掌安装于机器人小腿的底部；两个前足趾对称设置于足掌的两侧，前足趾的后端能够转动地安装于足掌、且前端固定连接在一起；前足趾控制推杆的顶端能够转动地安装于机器人小腿的前侧，底端与前足趾连接杆的顶端连接；后足趾的前端能够转动地安装于足掌，后端与后足趾控制推杆的底端相连接；后足趾控制推杆的顶端安装于机器人小腿的后侧；在前足趾控制推杆与前足趾连接杆之间、以及后足趾与后足趾控制推杆之间均安装有缓冲弹簧。上述可调足端能够解决足端在松软、冰雪等路面因附着力低和容易打滑导致的环境适应性差的问题。
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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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Patent Agency Ranking
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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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公开(公告)号：CN105501324A
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201510938077.8
申请日：2015-12-15
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032
CPC classification number: B62D57/032
Abstract: 本发明属于武装机器人技术领域，具体涉及一种液压马达驱动的武装机器人三自由度简易小惯量仿生腿，其包括：髋关节X向液压马达、臀部、膝关节液压马达、髋关节Y向液压马达、大腿、小腿、膝关节传动杆；本发明具备如下有益效果：结构简单，三个关节中的两个由液压马达直接驱动，即实现了腿部的灵活运动；转动惯量小，三个液压马达集中在臀部周围；可利用液压马达上的编码盘来测定关节角；大腿和小腿上结构简单，可减少零件数目，增加强度；关节力矩不随关节角的改变而改变，输出力矩平稳；液压马达功率密度高；关节转角可以灵活设置。
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公开(公告)号：CN103803101B
公开(公告)日：2016-03-16
申请号：CN201310703993.4
申请日：2013-12-19
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B64G1/16
Abstract: 本发明属于车辆技术领域，涉及一种星球车运动控制方法及一种星球车移动系统宽度的确定方法，采用了计算星球车到不可逾越障碍之间的平均行驶里程的方法。该方法能够解决在星球车控制系统中，使星球车在进入到遇到不可逾越的障碍的区域时做好运动控制策略准备；在星球车的设计过程中，当预期的考察区域确定以后，为了尽可能的全面考察区域内的情况，通过设计的星球车的尺寸，使得星球车遇到不可逾越障碍之前的平均行驶里程越大越好，这样可以确定较理想的星球车的尺寸。
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