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公开(公告)号：CN113987961B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202111413509.5
申请日：2021-11-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06F17/11 , G06F17/16 , G06N3/0442 , G06N3/048 , G06N3/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了机器人跳跃落地检测方法，构建不含机器人关节加速度的二阶外力矩观测器，调节二阶外力矩观测器中的观测器调节参数ωn和ξ的值，使得观测器实时观测到外力矩并得到外力矩观测值序列；将观测器实时观测到的外力矩观测值序列输入长短期记忆神经网络，由长短期记忆神经网络对外力矩观测值序列进行分类，完成机器人跳跃落地检测。本方法通过引入外力矩观测器并结合长短期记忆神经网络，实现了无力传感器的实时落地检测。能够解决了在机器人足底加装力传感器带来的机械特性变差、结构复杂的问题以及基于动力学方程计算的计算量大、检测不准确等问题，提高了机器人机械系统的稳定性，在检测准确率高的同时降低了硬件成本。
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公开(公告)号：CN113850854B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202111134647.X
申请日：2021-09-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于点面配准的平面检测方法，属于三维重建技术领域。本发明方法具体为：利用八叉树表示点云，基于分枝定界的点面配准算法求取种子点云，通过点面配准找到的种子点云，进行区域增长，获取属于同一平面的点云，利用同一平面的点云进行平面拟合，确定平面。本发明基于分枝定界的点面配准算法求取种子点云，寻找的种子点云更稳定、快速，避免最近迭代点陷入局部极值。
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公开(公告)号：CN115070775B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202210890454.5
申请日：2022-07-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于关键模态分解和CPG的仿人机器人低姿匍匐全身运动规划方法，将直线低姿匍匐运动分解为四个关键运动模态，依据关键运动模态，对基于Hopf振荡器的CPG耦合网络进行参数确定和初始化，求解CPG耦合网络的数学模型，得到机器人右肩部俯仰关节、左肩部俯仰关节、右腿髋部俯仰关节、左腿髋部俯仰关节的矢状面关键运动轨迹；依据关键运动模态转换的相位与幅值，将矢状面关键运动轨迹映射为全身运动轨迹，全身运动轨迹由工控机发送给机器人各关节执行，实现仿人机器人的直线低姿匍匐运动。本发明基于匍匐运动关键模态分解和CPG耦合网络，实现了仿人机器人低姿匍匐全身协同运动的轨迹规划。
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公开(公告)号：CN116062059B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202310087358.1
申请日：2023-02-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032 , G06F30/27
Abstract: 本发明公开了一种基于深度强化学习的单腿机器人连续跳跃控制方法，根据机器人正运动学计算实时腿长，并将实时腿长与有限状态机中预设的目标腿长进行对比，判断是否进行跳跃阶段切换；虚拟弹簧‑阻尼模根据当前跳跃阶段计算足部末端虚拟力，进而得到所需的关节力矩，控制机器人进行运动；虚拟弹簧‑阻尼模型中的刚度、阻尼由策略网络的输出——动作空间信息进行更新，有限状态机中预设的目标腿长根据算法中的相应设置进行更新，且策略网络根据奖励数值以固定周期进行优化。本发明方法避免人工设计的控制器存在的繁琐且低效的参数调优过程，实现机器人实时根据自身运动情况在线自主决策有实时变化需求的运动因素。
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公开(公告)号：CN115946793B
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202310024381.6
申请日：2023-01-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种机器人自适应地形的足部结构，包括自适应模块、锁死模块、支撑模块和滑块模块；自适应模块的支撑柱上端穿过足板主体与锁死模块的夹持器配合，两夹持器尾端通过弹性件套接在一起；支撑模块固定在足板主体上，且设有滑道，滑块模块位于支撑模块上方，滑块位于滑道中，能够沿滑道水平移动；滑块与其最近的两夹持臂尾端通过弹性件连接。本发明在不降低机器人足部稳定性的前提下，依然能够如履平地或者降低障碍物对机器人运动的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115256400B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202211034563.3
申请日：2022-08-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了机器人三自由度电驱动耦合关节的运动可行范围线性界定方法，由未超限电机转角向量对应的关节角向量构成运动可行关节角向量集合，将运动可行关节角向量集合沿任意关节的关节可行运动范围分层切片，得到数据切片子集并进行边缘检测，得到边缘可行切片集合；整合所有边缘可行切片集合，按所属近似平面分类，得到待拟合集合；对每一个待拟合集合进行内切平面拟合，求解拟合内切平面表达式；整合所有拟合内切平面表达式，得到耦合关节运动空间可行运动范围凸多面体半空间表达式，凸多面体半空间表达式的线性不等式用于机器人关节端的轨迹规划或轨迹优化。本发明能对耦合关节的耦合关系进行线性描述，最大程度的界定可行的线性运动范围。
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公开(公告)号：CN115256396B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202211010867.6
申请日：2022-08-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于双层模型预测控制的双足机器人全向行走质心轨迹规划方法，上层MPC在满足ZMP稳定性约束和质心运动可行域约束的条件下，得到稀疏的质心运动轨迹和ZMP轨迹；下层MPC以跟踪上层稀疏轨迹为目标，得到密集质心位置运动轨迹；该密集轨迹经质心轨迹检测器判定无发散后，输出当前时刻的质心运动位置，供机器人使用。本发明采用变周期双层模型预测控制结构，兼顾了生成轨迹的准确性和实时性，通过质心轨迹检测可防止发散轨迹对机器人硬件造成损伤。
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公开(公告)号：CN114393603B
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202210133998.7
申请日：2022-02-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种串联型机械臂驱动器模块选型的方法，基于任务需求，将机械臂的所有关节按照不同的任务需求划分为不同的部分，对每个部分配置不同规格的电机和减速器，电机和减速器随机组合成多种规格驱动器模块；每个部分中，多种规格的驱动器模块按照该部分关节的数量进行排列组合，形成机械臂的每个部分；形成每个部分的驱动器模块进行排列组合，作为每个部分的组合库；将不同部分的组合库中的驱动器模块进行排列组合，形成完整的机械臂；机械臂不同部分的驱动器模块进行排列组合，作为机械臂组合库；通过预设参数进行多层筛选和动力学分析，最终得到最优的驱动器模块组合。本发明能有效提高关节驱动器的使用效率，并减小机械臂的重量。
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公开(公告)号：CN111291831B
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202010150780.3
申请日：2020-03-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F18/214 , G06F18/2411
Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人摔倒预测方法，采集机器人朝向不同方位摔倒和稳定时的状态数据，形成SVM训练数据集并训练得到SVM分类器；将机器人的状态数据输入训练好的SVM分类器，SVM分类器输出分类结果；在SVM分类器输出分类结果后的判断缓冲时间内，统计被判断为即将摔倒的周期占总控制周期数的比例，根据比例输出最终确定机器人摔倒预测结果。本发明获取训练数据集的方法简单且能够应用在机器人运动时的摔倒预测方法。
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公开(公告)号：CN114347036B
公开(公告)日：2023-10-17
申请号：CN202210133675.8
申请日：2022-02-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种优化机械臂关节中心距离和关节运动范围的方法，联合目标方程和避障控制器，通过优化求解器在预设的初始范围求得关节中心距离的最优解，机械臂基于所述最优解执行避障轨迹，得到各个关节实际的运动范围，结合关节的初始范围，确定关节运动范围的最优解；所述目标方程综合考虑机械臂工作空间和运动灵活度指标，所述避障控制器中的不等式约束能避免奇异点的出现。本发明考虑工作空间中的避障轨迹、关节运动范围以及机械臂执行器的灵活度指标，得到的优化结果更加准确。
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