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公开(公告)号：CN116834064A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310933587.0
申请日：2023-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及联动调节结构及绳驱分段联动柔性机械臂，联动调节结构包括第一万向节和第二万向节，第一万向节和第二万向节的第一转动轴分别和第一关节臂两端连接；第一调节结构，包括设在第一万向节及第二万向节上的第一弧形部、设在第一关节臂上的第一滑块以及第一联动绳；第二调节结构包括设在第一万向节及第二万向节上的第二滑块以第二联动绳；以及第一联动结构，第一联动结构使第一万向节和第二万向节沿第一转动轴的相反旋向等角度转动；绳驱分段联动柔性机械臂包括至少两个臂段和联动调节结构，联动调节结构设在两个臂段之间；通过调整联动调节结构上第一调节结构第二调节结构，能够补偿机械臂在俯仰和偏航两个方向联动误差，提高臂段联动精度。
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公开(公告)号：CN113386124B
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202110202690.9
申请日：2021-02-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及绳驱柔性机械臂的闭环运动控制方法和系统。其中方法包括：获取绳驱柔性机械臂当前时刻的期望目标构型；根据绳驱柔性机械臂运动学模型计算得到要形成的期望目标构型的期望绳长；根据电机编码器数据，计算当前的电机演算绳长；通过臂杆组件中的关节编码器数据，获取等效绳长；将电机演算绳长与期望绳长的差值进行绳长闭环控制的输入量，将输出的绳长控制量进一步转换为电机的旋转角度值，以作为电机位置闭环输入量；通过电机位置闭环控制的方式，根据电机位置闭环输入量，输出驱动电机的PWM波，以驱动电机带动绳索运动。其中的系统包括运动控制器以实施上述控制方法。本发明能够显著提升绳驱柔性机械臂的运动控制精度。
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公开(公告)号：CN115890673B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202211480412.0
申请日：2022-11-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及绳驱柔性机械臂的整臂力感知方法、装置和存储介质，其中的方法包括：建立绳驱柔性机械臂所述臂杆和所述中心块的DH坐标系；采集驱动绳索的拉力值，计算驱动绳索拉力值和方向向量；采集的绳驱柔性机械臂倒数第n个臂杆与中心块的角速度和角加速度，计算惯性力矩阵；计算当前所述臂杆段的等效外力；若所述等效外力的模小于临界值，则倒数第n个所述臂杆段上无外力作用，n递增1，返回计算倒数第n+1段所述臂杆段的等效外力，若n＞N，则绳驱柔性机械臂无外力作用；若所述等效外力的模不小于临界值，则外力作用在倒数第n个所述臂杆段上，计算等效外力；通过力矩平衡方程，计算实际外力大小及其具体作用点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115723139A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211556923.6
申请日：2022-12-02
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及绳驱柔性机械臂操作空间柔顺控制方法及装置。机械臂包括机械臂的末端连接六维力传感器，关节连接关节角度编码器和绳索。其中的方法包括：获取当前周期关节运动指令和六维外力信息，设置刚度系数，通过导纳控制器获得末端运动偏移量，进而关节运动偏移量，将当前周期关节运动指令与关节运动偏移量相加，以获得关节的关节运动期望，再通过关节空间运动跟踪器获得下一周期关节运动指令，以获得驱动电机的电机运动期望，并驱动绳索完成下一周期的机械臂操作。本发明根据机械臂末端各方向六维外力信息，采用导纳控制获得末端运动偏移量，从而实现绳索驱动机械臂操作空间柔顺控制，可以根据需求调节末端各个方向上对应的控制刚度。
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公开(公告)号：CN116100540A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202211545356.4
申请日：2022-12-01
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 一种多重空间力位融合的柔性机械臂闭环控制方法，包括：计算关节角速度前馈控制规划值；计算关节角速度反馈控制偏移量；计算关节角速度规划值；将关节角运动的角速度规划值输入到关节角度与绳长的映射关系，转换得到绳索运动速度的期望值；把当前绳索的拉力信息与期望拉力值通过绳索空间反馈控制器，得到绳索速度的恒力控制反馈偏移量；计算驱动绳索的增益系数，绳索速度的恒力控制反馈偏移量相乘后叠加到绳索运动速度的规划值上，得到绳索运动速度规划量；将绳索运动速度规划量输入到绳索空间到驱动空间的映射关系，得到驱动空间运动的期望值；在驱动空间根据电机编码器的反馈值与运动的期望值输入到驱动空间反馈控制器，输出驱动电机转动。
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公开(公告)号：CN115890673A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211480412.0
申请日：2022-11-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及绳驱柔性机械臂的整臂力感知方法、装置和存储介质，其中的方法包括：建立绳驱柔性机械臂所述臂杆和所述中心块的DH坐标系；采集驱动绳索的拉力值，计算驱动绳索拉力值和方向向量；采集的绳驱柔性机械臂倒数第n个臂杆与中心块的角速度和角加速度，计算惯性力矩阵；计算当前所述臂杆段的等效外力；若所述等效外力的模小于临界值，则倒数第n个所述臂杆段上无外力作用，n递增1，返回计算倒数第n+1段所述臂杆段的等效外力，若n＞N，则绳驱柔性机械臂无外力作用；若所述等效外力的模不小于临界值，则外力作用在倒数第n个所述臂杆段上，计算等效外力；通过力矩平衡方程，计算实际外力大小及其具体作用点。
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公开(公告)号：CN114670182A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210195502.9
申请日：2022-03-02
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: B25J9/10
Abstract: 本发明公开了一种高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，包括：基座；滑块，设置在基座上，滑块能够相对于基座升降，滑块上转动连接有带槽动滑轮，带槽动滑轮由一根驱动绳索绕过；张紧装置，设置在基座上，驱动绳索的第一端连接张紧装置，驱动绳索的第二端连接滚动关节；升降驱动装置，设置在基座上，升降驱动装置用于驱动滑块相对于基座升降；应用上述装置能够提高驱动绳索控制精度的同时，提高装置使用寿命。
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公开(公告)号：CN113386124A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110202690.9
申请日：2021-02-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及绳驱柔性机械臂的闭环运动控制方法和系统。其中方法包括：获取绳驱柔性机械臂当前时刻的期望目标构型；根据绳驱柔性机械臂运动学模型计算得到要形成的期望目标构型的期望绳长；根据电机编码器数据，计算当前的电机演算绳长；通过臂杆组件中的关节编码器数据，获取等效绳长；将电机演算绳长与期望绳长的差值进行绳长闭环控制的输入量，将输出的绳长控制量进一步转换为电机的旋转角度值，以作为电机位置闭环输入量；通过电机位置闭环控制的方式，根据电机位置闭环输入量，输出驱动电机的PWM波，以驱动电机带动绳索运动。其中的系统包括运动控制器以实施上述控制方法。本发明能够显著提升绳驱柔性机械臂的运动控制精度。
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