公开(公告)号：CN118153447A

公开(公告)日：2024-06-07

申请号：CN202410346062.1

申请日：2024-03-25

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 林家春 ,  吴培鑫 ,  张曦予 ,  崔志远

IPC: G06F30/27 ,  G06F30/10 ,  G06T17/00 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开一种协作机器人关节数字孪生体构建及应用方法、设备、介质及产品，涉及协作机器人领域。本发明结合关节模组的动力学模型以及关节模组参数建立其数字孪生模型，利用关节模组的动力学模型构建数字孪生建模，能够反应关节运行时的动力学行为以及运行状态，为构建具备动力学分析能力的协作机器人的数字孪生建模奠定基础。并且，本发明分别对数字孪生模型与实物模型的控制效果进行比较以确定数字孪生模型建模的准确度，对数字孪生模型的控制参数进行整定，并利用整定的参数进行实物关节的控制，在控制环中加入非线性误差的前馈补偿以获得更优的控制效果，以在克服传统关节模组建模局限性的同时，提高协作机器人系统的性能。

公开(公告)号：CN118927306A

公开(公告)日：2024-11-12

申请号：CN202410900225.6

申请日：2024-07-05

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 林家春 ,  崔志远 ,  张曦予 ,  吴培鑫

IPC: B25J19/02 ,  B25J19/00

Abstract: 本申请公开了一种机器人关节模组健康状态监测装置及方法，涉及人形机器人领域，该装置包括：振动温度传感器，设置在机器人关节模组的外壳上，用于在机器人关节模组以健康检测模式运行时实时采集机器人关节的振动信号和温度信号；机器人关节模组驱动板，用于采集机器人关节的电流信号、电压信号和位置信号；微控制器，与振动温度传感器和机器人关节模组驱动板连接，用于存储并传输机器人关节的信号数据；信号数据包括振动信号、温度信号、电流信号、电压信号和位置信号；上位机，与微处理连接，用于根据信号数据监测机器人关节模组的健康状态。本申请能够确定机器人关节模组的健康状态，从而识别机器人关节模组运行中的异常情况。

公开(公告)号：CN118700125A

公开(公告)日：2024-09-27

申请号：CN202410657697.3

申请日：2024-05-26

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 崔志远 ,  林家春 ,  张曦予 ,  吴培鑫

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了基于运动传感器的数字孪生机械臂控制方法，包括以下步骤：步骤一：搭建及机械臂的数字孪生模型；步骤二：建立运动传感器与计算机之间的无线通讯；步骤三：使用卡尔曼滤波器进行姿态解算，将运动传感器的运动数据解算为当前姿态信息。得到姿态信息后通过机械臂逆运动学算法计算出在目标姿态下机械臂每个关节的角度和位移；步骤四：通过TCP通讯将运动参数发送给机械臂的控制器来控制机械臂运动到指定位置，同时unity将每个生命周期的运动发送到数字孪生模型中，以此实现数字孪生机械臂跟随真实机械臂运动。本发明解决了在恶劣工作环境下工作人员在近距离对机械臂进行控制时产生的生命健康问题。