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公开(公告)号：CN116974276A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310517625.4
申请日：2023-05-09
Applicant: 之江实验室 , 中国地质大学(武汉)
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种通讯中断故障下的机器人编队跟随控制方法及系统，包括步骤：构建机器人编队的控制器；在地图上获得机器人编队的起始点和目标点，通过起始点、目标点和融合轨迹规划算法计算获得最优轨迹；若机器人编队的通讯故障，则通过通讯故障下前驱状态约束控制器控制机器人编队中的跟随者跟随领导者移动。本发明提出了一种融合轨迹规划算法，通过将全局规划器A*和局部规划器TEB融合，兼顾了全局路径最优以及局部避障；提出了一种约束切换函数，当约束函数有切换动作时使得约束目标被满足，保证了跟随者在通讯故障的情况下，全程状态不会超过规定的状态约束。
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公开(公告)号：CN115229786B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202210815663.3
申请日：2022-07-12
Applicant: 中国地质大学(武汉)
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种带肘部偏置的七自由度机械臂的几何逆解方法，包括以下步骤：先建立七自由度机械臂的DH坐标系，标定其DH参数；再建立几何坐标系及定义臂角；然后确定空间中各点及向量坐标；最后开展七自由度机械臂的逆解计算。该七自由度机械臂的几何逆解方法利用臂角以及空间中的基本几何结构关系，在现有的代数解法基础上，扩展出一套针对带肘部偏置的七自由度机械臂这种特殊结构的几何逆解方法，相较于现有的基于代数法的解析解法，这套方法具有计算量小，效率高，计算精度可靠，且实现方式更容易等优点，可以作为带肘部偏置的七自由度机械臂的逆解方法上的一种补充。
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公开(公告)号：CN115431263A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202210954097.4
申请日：2022-08-10
Applicant: 中国地质大学(武汉)
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种复杂执行器故障下多冗余机械臂系统协同控制方法，包括：机械臂运动约束算法设计，所述机械臂运动约束算法采用渐进最优的RRT*算法，由碰撞检测、轨迹规划和正逆动力学构成；复杂执行器故障下多冗余机械臂系统动力学模型设计；分布式事件触发状态观测器设计，所述分布式事件触发状态观测器包括通信拓扑结构、事件触发机制、分布式观测器；自适应补偿控制器设计，所述自适应补偿控制器采用反步法实现，通过构造闭环系统的Lyapunov函数来获得反馈控制器，并引入Nussbaum函数和虚拟控制律。本发明可以有效消除复杂故障对执行器的影响，保证设备的正常稳定运行。
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公开(公告)号：CN115229786A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210815663.3
申请日：2022-07-12
Applicant: 中国地质大学(武汉)
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种带肘部偏置的七自由度机械臂的几何逆解方法，包括以下步骤：先建立七自由度机械臂的DH坐标系，标定其DH参数；再建立几何坐标系及定义臂角；然后确定空间中各点及向量坐标；最后开展七自由度机械臂的逆解计算。该七自由度机械臂的几何逆解方法利用臂角以及空间中的基本几何结构关系，在现有的代数解法基础上，扩展出一套针对带肘部偏置的七自由度机械臂这种特殊结构的几何逆解方法，相较于现有的基于代数法的解析解法，这套方法具有计算量小，效率高，计算精度可靠，且实现方式更容易等优点，可以作为带肘部偏置的七自由度机械臂的逆解方法上的一种补充。
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公开(公告)号：CN115431263B
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202210954097.4
申请日：2022-08-10
Applicant: 中国地质大学(武汉)
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种复杂执行器故障下多冗余机械臂系统协同控制方法，包括：机械臂运动约束算法设计，所述机械臂运动约束算法采用渐进最优的RRT*算法，由碰撞检测、轨迹规划和正逆动力学构成；复杂执行器故障下多冗余机械臂系统动力学模型设计；分布式事件触发状态观测器设计，所述分布式事件触发状态观测器包括通信拓扑结构、事件触发机制、分布式观测器；自适应补偿控制器设计，所述自适应补偿控制器采用反步法实现，通过构造闭环系统的Lyapunov函数来获得反馈控制器，并引入Nussbaum函数和虚拟控制律。本发明可以有效消除复杂故障对执行器的影响，保证设备的正常稳定运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116859978A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310994336.3
申请日：2023-08-08
Applicant: 之江实验室
IPC: G05D1/08
Abstract: 本说明书公开了一种双足机器人踝关节控制的逆运动学求解方法及装置，该双足机器人通过并联曲柄连杆和关节电机控制，可以获取双足机器人踝关节转动所需的俯仰角与滚转角，并根据俯仰角与滚转角确定连杆的下球铰点在小腿坐标系下的坐标，以小腿坐标系为参考坐标系确定关联点与连杆的下球铰点之间的相对位置矢量；而后，可以根据该相对位置矢量、关联点与连杆的上球铰点之间的曲柄长度以及连杆长度，确定关节电机转动所需的角度；进一步根据踝关节转动所需的俯仰角速度与滚转角速度，确定关节电机转动所需的角速度；最终根据角度以及角速度，对关节电机进行控制。本方法能够通过几何关系较为迅速地求出关节电机所需转动的角度，进而对电机进行控制。
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公开(公告)号：CN116859978B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202310994336.3
申请日：2023-08-08
Applicant: 之江实验室
IPC: G05D1/49 , G05D109/12
Abstract: 本说明书公开了一种双足机器人踝关节控制的逆运动学求解方法及装置，该双足机器人通过并联曲柄连杆和关节电机控制，可以获取双足机器人踝关节转动所需的俯仰角与滚转角，并根据俯仰角与滚转角确定连杆的下球铰点在小腿坐标系下的坐标，以小腿坐标系为参考坐标系确定关联点与连杆的下球铰点之间的相对位置矢量；而后，可以根据该相对位置矢量、关联点与连杆的上球铰点之间的曲柄长度以及连杆长度，确定关节电机转动所需的角度；进一步根据踝关节转动所需的俯仰角速度与滚转角速度，确定关节电机转动所需的角速度；最终根据角度以及角速度，对关节电机进行控制。本方法能够通过几何关系较为迅速地求出关节电机所需转动的角度，进而对电机进行控制。
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公开(公告)号：CN115933723B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310009303.9
申请日：2023-01-04
Applicant: 之江实验室
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明提供了一种应用于双足机器人快速行走的全身柔顺控制方法，包括：基于足部力传感器的信息得到足部所受力和力矩，从而估计机器人实际ZMP位置；基于机器人实际ZMP位置设计质心柔顺控制器修正质心的加速度；基于足底所受力设计基于双弹簧—阻尼模型的足部位置柔顺控制器，修正足部高度；基于足底所受力矩设计足部姿态柔顺控制器，修正足部姿态；将质心和足部的修正值添加到原有期望轨迹上，通过运动学结算得到各关节的电机角度。该方法利用足部位置柔顺控制器减小了着地冲击；足部姿态柔顺控制器保证机器人平板着地，避免倾翻；质心柔顺控制器调整质心位置，避免快速行走时身体的前俯后仰，提高了双足机器人快速行走时的稳定性。
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公开(公告)号：CN116954140B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311223539.9
申请日：2023-09-21
Applicant: 之江实验室
IPC: G05B19/042 , B62D57/032
Abstract: 本说明书公开了一种双足机器人上下台阶的控制方法及控制装置，确定双足机器人的摆动脚在上下台阶的过程中垂直方向上的移动轨迹是以期望曲线为约束条件，这一期望曲线可以保证双足机器人的摆动脚在上下台阶的过程中不至于抬的过高，也不会碰撞到台阶的边沿，从而可以保证双足机器人在上下台阶的过程中，可以平稳行进。
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公开(公告)号：CN116551679A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310477507.5
申请日：2023-04-28
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种含闭环约束结构的仿人机器人全身正/逆动力学建模方法，该方法建立了机器人的世界坐标系、浮动基和各关节的局部坐标系，考虑机器人膝关节和踝关节通过四连杆机构进行传动，建立闭环约束的解析表达式，明确了独立广义速度；该方法进一步基于六维空间向量描述，采用递推形式的铰接体算法对机器人进行动力学建模，通过将空间惯量、陀螺力、科氏空间加速度等物理量等效处理，把闭环约束涉及到的部件组合为一个聚合节点，建立了约束嵌入形式的正/逆动力学模型。与通常对串联机构动力学建模的方法不同，本发明可用于对含有膝关节和踝关节四连杆传动机构的仿人机器人进行正/逆动力学求解，为仿人机器人的全身力控提供关键基础。
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