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公开(公告)号：CN119795185A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510154815.3
申请日：2025-02-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种基于高阶运动信息的任务轨迹规划方法，属于机器人技术领域，所述方法包含如下步骤：定位目标特征点的三维坐标信息；以目标特征点为输入，设计基于探测模型的高阶运动观测器，得到目标的高阶运动信息观测值；基于目标的高阶运动信息观测值、障碍物位置设计虚拟控制器；设计虚拟阻抗模型，其在虚拟控制器的作用下实时输出机器人末端执行器的任务轨迹。本发明集成了目标高阶运动信息观测、轨迹规划和避障功能，提高了机器人在复杂、动态环境中的自主决策能力和安全操作能力。
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公开(公告)号：CN117532604A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311479277.2
申请日：2023-11-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于立体视觉的目标位姿及高阶运动信息观测方法，所述方法包括基于立体视觉获取目标特征点的三维空间坐标信息；根据特征点建立目标的稀疏特征线段模型，并建立观测误差模型；根据高阶微分器求解特征点、稀疏特征线段和观测误差的高阶导数，并建立惩罚函数；设计基于惩罚函数的运动参数观测器，并输出最优解。本发明可解决纯视觉条件下目标位姿及其高阶运动参数的同步观测问题，可同步观测到目标的位姿、速度和加速度信息。本发明方法具有观测维度深、观测精度高和收敛速度快的优点。
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公开(公告)号：CN116383574A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310290747.4
申请日：2023-03-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F17/12 , G06F7/64 , G06F30/20 , G06F111/06 , G06F111/04
Abstract: 一种基于高阶微分器的仿人上肢机器人逆运动学求解方法，所述方法包含：建立具有时变线性方程组形式的数学模型；根据数学模型得到机械臂末端位置的误差信号和积分信号；根据高阶微分器求解误差信号的高阶导数，并建立动态误差模型；设计基于动态误差的时变线性方程组求解器，并输出针对方程组的机械臂最优动作；根据最优动作建立状态空间模型，获得关节变量最优解。本发明收敛速度更快，求解精度更高，在应用于机械臂的逆运动学解算中时，消耗的能量低，可操作度更高。
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公开(公告)号：CN115464650B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202211147769.7
申请日：2022-09-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种针对动态障碍物的冗余度机械臂避障模型的构建方法，属于冗余度机械臂的运动规划及动态避障领域，本发明为解决现有技术中缺乏能够体现机械臂的几何构型，并且具备对动态障碍物是否与机械臂发生碰撞的预测判断的能力的连续避障模型，从而导致对机械臂在对动态障碍物碰撞预判能力较弱的问题，本申请基于在三维空间中相邻两个连杆之间的三角形关系保持不变的特性，将冗余机械臂的几何构型用三角形的运动和变形来描述，故将机械臂在动态环境中的自适应调整转化为三角形的动态避障。将机械臂连杆看作三角形的边，而不是离散为点集或球集，并结合梯度投影法的自运动项计算冗余机械臂的运动学逆解，解决了机械臂在任务执行过程中的动态避障问题。
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公开(公告)号：CN115464650A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211147769.7
申请日：2022-09-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种针对动态障碍物的冗余度机械臂避障模型的构建方法，属于冗余度机械臂的运动规划及动态避障领域，本发明为解决现有技术中缺乏能够体现机械臂的几何构型，并且具备对动态障碍物是否与机械臂发生碰撞的预测判断的能力的连续避障模型，从而导致对机械臂在对动态障碍物碰撞预判能力较弱的问题，本申请基于在三维空间中相邻两个连杆之间的三角形关系保持不变的特性，将冗余机械臂的几何构型用三角形的运动和变形来描述，故将机械臂在动态环境中的自适应调整转化为三角形的动态避障。将机械臂连杆看作三角形的边，而不是离散为点集或球集，并结合梯度投影法的自运动项计算冗余机械臂的运动学逆解，解决了机械臂在任务执行过程中的动态避障问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118664600A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410973166.5
申请日：2024-07-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种针对装配中轴孔姿态对准的变速十字搜索方法，属于装配机器人技术领域，它包含以下步骤：建立孔坐标系，对孔的姿态进行初步搜索，在初步估计出孔的姿态角后，将轴在当前搜索方向的姿态角固定为所述估计出的孔的姿态角，同时记录搜索过程中轴的正负向数据；估计孔的姿态角，并用正负向数据分别估计轴孔正向间隙和轴孔负向间隙；卡阻时，估计在当前深度下轴沿正向和负向运动到力矩阈值的角度运动范围；构造变速搜索函数；按照搜索速度沿当前搜索方向进行搜索，同时记录数据；如果轴与孔卡阻，则重复步骤，否则继续使轴插入孔直至装配完成。本发明可使轴更快的对准孔，从而减少了装配时间，减小了平均接触力矩，克服了现有方法的局限性。
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公开(公告)号：CN117532604B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202311479277.2
申请日：2023-11-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于立体视觉的目标位姿及高阶运动信息观测方法，所述方法包括基于立体视觉获取目标特征点的三维空间坐标信息；根据特征点建立目标的稀疏特征线段模型，并建立观测误差模型；根据高阶微分器求解特征点、稀疏特征线段和观测误差的高阶导数，并建立惩罚函数；设计基于惩罚函数的运动参数观测器，并输出最优解。本发明可解决纯视觉条件下目标位姿及其高阶运动参数的同步观测问题，可同步观测到目标的位姿、速度和加速度信息。本发明方法具有观测维度深、观测精度高和收敛速度快的优点。
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公开(公告)号：CN115338887A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202211129298.7
申请日：2022-09-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种三自由度仿人机器人头部系统，它包含旋转关节、俯仰关节、偏摆关节、相机和头部外壳；俯仰关节和偏摆关节布置在头部外壳内，俯仰关节的固定部布置在旋转关节的输出端上，偏摆关节的固定部布置在俯仰关节的输出端上，头部外壳和相机均安装在偏摆关节的输出端上，头部外壳上设置有观察口，相机的镜头正对观察口。本发明结构紧凑，模块化设计，通用性好，三自由度头部系统提高了仿人机器人头部的运动灵活性及可操作性，易于集成到仿人机器人平台上。
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公开(公告)号：CN118809603B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202411071681.0
申请日：2024-08-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种仿人机器人躯干运动规划方法，属于仿人机器人技术领域，所述方法包含利用人体骨架点识别技术识别人体演示动作；构建骨架识别点集合；建立从骨架识别点集合的笛卡尔空间到机器人躯干的关节空间的映射关系，获得机器人的躯干关节角度数据集；基于模仿学习采用神经网络训练骨架识别点中的坐标位置与躯干关节角度数据之间的关系；将神经网络训练得到的输出作为二阶系统模型的输入，经二阶系统模型计算得到期望的躯干关节角度和角速度，完成仿人机器人躯干的运动规划。本发明应用于仿人机器人，具有节能和操作灵活的优点，实现了躯干自适应双臂位置的运动规划效果。
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公开(公告)号：CN118963122A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411021424.6
申请日：2024-07-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 基于虚拟动力学约束的仿人上肢机器人逆运动学求解方法，属于仿人上肢机器人技术领域，所述方法包含：建立仿人上肢机器人的连杆坐标系，通过参数建模得到正运动学方程；将正运动学方程求四阶导数，得到四阶正运动学模型；引入虚拟柔性关节动力学约束；将虚拟柔性关节动力学约束代入四阶正运动学模型，得到关于逆运动学求解问题的状态空间方程；设计控制律，使得到的状态空间方程中的状态变量向零收敛；根据设计的控制律，然后利用虚拟柔性关节动力学约束，求解得到双臂的关节角度轨迹的值。本发明具有收敛速度快、求得的角度角速度曲线光滑和对噪声有抑制作用的优点，应用于仿人上肢体机器人的逆运动学解算中，机器人具有更优越的运动学性能。
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