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公开(公告)号：CN119310997A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411415373.5
申请日：2024-10-10
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种面向轮足机器人多模式运动的状态估计方法。所述方法包括：基于卡尔曼滤波器融合关节电机数据、轮式电机数据、IMU数据构建状态方程与观测方程；其中观测方程通过引入偏置/非偏置轮足机器人完整运动学模型与一阶微分运动学模型，计算轮地接触点准确位置及速度，并通过构建非对称轮式滑移运动模型，计算轮式附加自由度带来的滑动位移，从而同时考虑到轮式结构与轮式附加自由度对里程计更新的影响；通过在观测方程中引入支撑相轮地可靠接触假设，防止机身高度估计漂移。本发明能够在轮式、足式、轮足混合式多等模式下实现轮足机器人高可靠的状态估计，解决了现有本体状态估计器无法适用于轮足机器人的难题。
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公开(公告)号：CN118046364A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410307172.7
申请日：2024-03-18
Applicant: 南京理工大学 , 无锡轻盈智能科技有限公司
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开一种人机运动相容的腰髋关节外骨骼机器人，所述机器人包括腰部被动助力超冗余度混联机构、髋关节主动助力欠驱动串联机构、腰髋连接机构和穿戴件；所述腰髋连接机构连接腰部被动助力超冗余度混联机构和髋关节主动助力欠驱动串联机构；所述腰部被动助力超冗余度混联机构上端、髋关节主动助力欠驱动串联机构的第一个关节以及腿部球铰，都与穿戴件连接。与现有技术相比，本机器人能够适应穿戴者从事多种弯腰搬运的工作，工作范围与人体正常运动范围协调，不阻碍穿戴者前屈后伸、外展内收、内旋外旋的正常运动，并能为穿戴者的俯身搬运动作提供主被动结合式的助力，减轻腰背部负荷，降低腰髋关节发病几率并增强作业能力。
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公开(公告)号：CN119975599A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510329956.4
申请日：2025-03-20
Applicant: 南京理工大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明提供一种可大范围横滚的仿人机器人踝足结构及机器人，涉及机器人技术领域，踝足结构包括：两个电机连杆机构以及踝足结构，电机底座一侧与大腿连接，另一侧与电机固定连接，曲柄一侧与电机的输出轴固定连接，另一侧开设第一凹槽用于放置大腿连杆，大腿连杆通过梯形杆与小腿连杆连接，小腿连杆与第一底座连接；第一底座下方与踝足底板固定连接，第一底座上方设有两个第一通孔，第一通孔内放置有直线轴承，直线轴承套接在足轴上，小腿连杆通过鱼眼轴承套接在足轴上；第二底座下方与踝足底板固定连接，第二底座上方设有两个第二通孔，第二通孔内放置有深沟球轴承，深沟球轴承套接在十字架上，足部橡胶固定连接在踝足底板上。
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公开(公告)号：CN118514784B
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202410969049.1
申请日：2024-07-19
Applicant: 南京理工大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明提供一种可竖直站立的两足步行机器人下肢结构，涉及机器人技术领域，包括两个腿部机构，分别为右腿部机构和左腿部机构；腿部机构包括大腿组件、小腿组件、腿部电机组件、髋关节机构以及膝关节机构；大腿组件通过髋关节机构与躯体连接，大腿组件通过膝关节机构与小腿组件连接；大腿本体、第一大腿曲柄、大腿主连杆和小腿本体构成第一平行四杆机构；第一大腿曲柄、第二大腿曲柄、大腿副连杆、第三大腿曲柄和小腿本体构成第二平行四杆机构；下肢机构运动过程中，在第一平行四杆机构运动至奇异位置的情况下，由第二平行四杆机构运动带动第一平行四杆机构通过奇异位置。本发明可以提升小腿可运动范围，提升机器人运动的稳定性和灵活性。
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公开(公告)号：CN119268673A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411404542.5
申请日：2024-10-10
Applicant: 南京理工大学 , 南京禹其源智能装备科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于足腿类机器人运动特征约束的定位建图方法及系统，属于足腿类机器人技术领域。所述方法在定位建图过程中根据足腿类机器人的运动特性，结合足腿在环境中的运动约束与环境观测约束进行增量式定位估计；根据滤波推导与全局位姿因子优化的前后端实现高频定位输出，并结合轻量化的足腿运动约束模型优化更新运动位姿定位并生成点云地图。本申请提供的方法能够使足腿类机器人在复杂环境下实现基于运动及环境特征的轻量化定位表征与建图，解决了足腿类机器人因其运动特性在复杂环境中局部定位漂移严重和退化失真的问题，增强了足腿类机器人定位系统的鲁棒性与建图的精确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119130859A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411139559.2
申请日：2024-08-19
Applicant: 南京理工大学 , 南京禹其源智能装备科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于梯度数据的结构地形语义分割图像优化方法。所述方法包括：基于Sobel算子将深度数据(Depth)转化为具有图像像素灰度值变化的梯度数据，并将梯度数据归一化用红绿蓝(RGB)数据展示成法线贴图；法线贴图与红绿蓝(RGB)数据按照像素点矩阵Max方法融合，实现对输入图像的重新编码，并产出具有色彩表征的法线方向信息与基本RGB图像融合的图像信息；基于法线贴图的Canny边缘检测数据和梯度数据，对MobileNetV3轻量级网络的语义分割结果的边缘进行优化。与现有方法相比本方法优化了语义图像的边缘，同时兼顾速度与精度。本发明提出的语义分割边缘优化方法简单高效，适用于大多数结构地形的语义分割。
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公开(公告)号：CN118514784A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410969049.1
申请日：2024-07-19
Applicant: 南京理工大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明提供一种可竖直站立的两足步行机器人下肢结构，涉及机器人技术领域，包括两个腿部机构，分别为右腿部机构和左腿部机构；腿部机构包括大腿组件、小腿组件、腿部电机组件、髋关节机构以及膝关节机构；大腿组件通过髋关节机构与躯体连接，大腿组件通过膝关节机构与小腿组件连接；大腿本体、第一大腿曲柄、大腿主连杆和小腿本体构成第一平行四杆机构；第一大腿曲柄、第二大腿曲柄、大腿副连杆、第三大腿曲柄和小腿本体构成第二平行四杆机构；下肢机构运动过程中，在第一平行四杆机构运动至奇异位置的情况下，由第二平行四杆机构运动带动第一平行四杆机构通过奇异位置。本发明可以提升小腿可运动范围，提升机器人运动的稳定性和灵活性。
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公开(公告)号：CN118170161A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410235382.X
申请日：2024-03-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/49 , G05D109/12
Abstract: 本发明专利提供了一种多足作战机器人瞄准和后坐力控制方法及系统，该方法包括：获取机器人机身位姿；利用感知传感器识别打击目标并计算机器人期望姿态；使用基于零力矩点偏移的改进型稳定性分析方法确定轮足复合作战机器人打击过程中的稳定性；根据稳定性指标使用基于跳跃落足点调整和机身姿态调整的两阶段式瞄准策略实现对打击目标的瞄准；根据输入的打击命令确定使用的后坐力控制策略；单次击发采取主动后坐力控制策略，连续击发采取被动后坐力控制策略。本发明能够预测打击过程稳定性，并依此进行落足点与姿态调整，迅速瞄准打击目标，依据输入指令实现火力打击并缓冲武器后坐力，提升了足式作战平台的瞄准速度、精度和机身稳定性。
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公开(公告)号：CN116433768A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310433508.X
申请日：2023-04-21
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本申请提供一种基于神经辐射场的可扩展增量式视觉建图方法。所述方法通过在建图过程中根据当前帧相机位姿与图像深度信息动态地将场景划分为多个相互之间部分重叠的正方体空间，且每个正方体空间用一个神经网络来隐式地表征环境几何与纹理属性；在对相关正方体空间逐一优化的过程中，选取与当前空间块相关的关键帧，稀疏地采样各图像帧信息，并在该信息基础上运用分布式优化方法同时优化相关隐式神经空间块和当前帧位姿。本申请提供的方法能够在大型未知环境下实现基于神经辐射场的连续化重建与轻量化表征，解决了现有相关方法在大型场景下建图可扩展性差的难题。
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公开(公告)号：CN119820576A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510241115.8
申请日：2025-03-03
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16 , B62D57/032
Abstract: 本发明提供一种四足单臂机器人协同运动控制方法及系统，涉及四足单臂机器人规划与控制领域，方法包括：建立多刚体动力学模型以及单刚体降阶模型作为模型约束；筛选出可行落足区域；生成安全落足区域；制定落足点代价函数，确定最优落足点；离散化四足单臂机器人的状态转移方程；将可跨越台阶作为不等式约束，最优落足点作为高程图等式约束，引入到模型预测控制器中；基于多刚体动力学模型，优化多任务规划方法，合理分配控制策略，动态协调四足运动与机械臂操作的冲突任务，对多任务进行协同控制；融合机械臂末端深度相机目标数据，对机器人本体的姿态调整路径进行自主规划。本发明显著提升了机器人协同抓取的稳定性与准确性。
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