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公开(公告)号：CN117415812A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311511081.7
申请日：2023-11-14
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于绳驱柔性连续型机器人轨迹规划领域，提供一种绳驱柔性连续型机器人的实时静力学避障规划方法，包含以下步骤：首先，根据机器人模型所包含的力学单元类型，通过虚功原理与绳索驱动约束构建其基于位置有限元的静力学方程；其次结合静力学平衡方程，将涉及状态约束、控制约束以及高纬度强非线性静力学平衡约束的强非线性规划问题，转换为弱非线性瞬时最优控制问题；然后通过标准的非线性优化求解器求解控制量，进一步通过单步或多步、同步或异步更新策略更新状态变量；最后根据任务完成情况判断是否跳出循环。与现有的基于运动学绳驱柔性连续型机器人避障规划问题相比，提升了机器人模型准确性的同时，保证了规划的计算效率和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN119428898A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411764617.0
申请日：2024-12-04
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种基于双稳态结构的多模式软体机器人及其使用方法，属于软体机器人技术领域。本发明具有快速抓取和蠕动爬行两种工作模式。所述结构中：下弹性板固定在连接底座的槽中，上、下弹性板通过对称铰链连接且上弹性板与顶板之间也使用旋转铰链连接，所述弹性板‑铰链结构沿圆周均匀设置有四组。处于快速抓取工作模式时，顶板受压下移，当作用力超过能量阈值时，机器人能够快速从第一稳态跳变至第二稳态并捕获物体，作动气囊充气释放物体恢复初始状态。处于蠕动爬行工作模式时，机器人以第二稳态为初始状态，单侧作动气囊反复充、放气，使机器人向对应方向前进。本发明具有快速抓取和蠕动爬行两种工作模式，拓展了软体机器人的潜在应用价值。
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公开(公告)号：CN119217350A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411383042.8
申请日：2024-09-30
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人，属于多自由度冗余连续型机器人技术领域。包括：驱动装置，通过多个电机控制驱动绳索的收放组合，实现机械臂的灵活运动，达到预期工作位姿。移动导轨推进平台，在导程范围内执行线性运动，将机械臂移动至指定作业范围内。连续体机械臂主体，由N个结构相同的机械臂单元组成，划分为M个关节段；采用刚柔耦合的方式，结合万向节结构和芯柱结构，关节间能够灵活偏转、抗扭刚度及整体负载能力得到提高；末端执行器，根据作业需求执行多样化的任务。本发明提供的机器人具有灵活性强、长度‑直径比大、抗扭能力强、环境适应性强等优点，可以满足在狭窄非结构化空间内进行检测及运维作业需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114587806B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210141409.X
申请日：2022-02-16
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明公开一种具有连续型机械臂的养老辅助智能轮椅，包括连续型机械臂、可移动轮椅、机械臂驱动模块、轮椅驱动模块、遥控模块与控制模块，其中连续型机械臂以张拉整体结构为设计理念，是由多个弹簧、多个基本单元与六根传动绳共同组成的连续型结构。使用者通过操作遥控模块发送数据给控制模块，控制模块给机械臂驱动模块和轮椅驱动模块发送指令，进而驱动伺服电机和电动马达，实现了机械臂和轮椅的双机协同作业，从而完成辅助抓取任务，实现辅助使用者开合门窗、按摩身体和拿放物品等功能。本发明具有非结构化环境的适应性、实用性以及人机交互安全性的优势，适用于家庭式养老辅助任务。
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公开(公告)号：CN119238590A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411382713.9
申请日：2024-09-30
Applicant: 大连理工大学
IPC: B25J15/02
Abstract: 本发明提供一种可编程能量壁垒的快速响应双稳态机械抓手及使用方法，属于机器人技术领域。所述抓手中：刚性夹爪固连在固定夹板侧方，固定夹板绕销轴转动安装在滑块上端，柔性屈曲梁设置在固定夹板间隙中；滑块与齿条固连，齿条与箱体内的齿轮啮合。当驱动电机时，摇臂推动滑块沿导轴移动，经过齿条‑齿轮‑齿条的传动转换，对侧滑块产生反向位移，两个滑块实现反向运动，固定夹板绕轴转动，柔性屈曲梁受压弯曲。此过程可以调节双稳态结构能量壁垒的阈值、改变触发条件。受到物体冲击后，能快速跳变并主动增大加持力度。本发明具有能量壁垒可调、结构简单、响应快、成本低等优点，解决了现有机械抓手无法同时实现轻柔触发、稳定夹持的问题。
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公开(公告)号：CN115570570B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202211295956.X
申请日：2022-10-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种具有象鼻肌肉群力学特性的仿生柔性臂，包括柔性臂本体、驱动机构、柔性臂控制箱和遥控手柄，其中柔性臂本体根据象鼻肌肉协同控制理念，利用圆杆模拟斜拉被动肌肉、第一弹簧模拟径向被动肌肉、绳索模拟纵向主动肌肉，设计出由基座板、多个普通单胞、末端板、夹持器、多个第一弹簧、多个第二弹簧、三根第一传动绳和三根第二传动绳组成的连续型结构。使用者通过操纵遥控手柄，发送控制指令给驱动机构，进而驱动柔性臂本体工作，实现对仿生柔性臂末端位置的夹持器的位置调节。本发明的仿生柔性臂效仿了象鼻肌肉群力学特性，具有刚柔并济、变刚度和简单实用的优势。
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公开(公告)号：CN115570570A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202211295956.X
申请日：2022-10-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种具有象鼻肌肉群力学特性的仿生柔性臂，包括柔性臂本体、驱动机构、柔性臂控制箱和遥控手柄，其中柔性臂本体根据象鼻肌肉协同控制理念，利用圆杆模拟斜拉被动肌肉、第一弹簧模拟径向被动肌肉、绳索模拟纵向主动肌肉，设计出由基座板、多个普通单胞、末端板、夹持器、多个第一弹簧、多个第二弹簧、三根第一传动绳和三根第二传动绳组成的连续型结构。使用者通过操纵遥控手柄，发送控制指令给驱动机构，进而驱动柔性臂本体工作，实现对仿生柔性臂末端位置的夹持器的位置调节。本发明的仿生柔性臂效仿了象鼻肌肉群力学特性，具有刚柔并济、变刚度和简单实用的优势。
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公开(公告)号：CN114587806A
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210141409.X
申请日：2022-02-16
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明公开一种具有连续型机械臂的养老辅助智能轮椅，包括连续型机械臂、可移动轮椅、机械臂驱动模块、轮椅驱动模块、遥控模块与控制模块，其中连续型机械臂以张拉整体结构为设计理念，是由多个弹簧、多个基本单元与六根传动绳共同组成的连续型结构。使用者通过操作遥控模块发送数据给控制模块，控制模块给机械臂驱动模块和轮椅驱动模块发送指令，进而驱动伺服电机和电动马达，实现了机械臂和轮椅的双机协同作业，从而完成辅助抓取任务，实现辅助使用者开合门窗、按摩身体和拿放物品等功能。本发明具有非结构化环境的适应性、实用性以及人机交互安全性的优势，适用于家庭式养老辅助任务。
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