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公开(公告)号:CN119036430B
公开(公告)日:2025-01-07
申请号:CN202411527274.6
申请日:2024-10-30
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种基于动力学的绳驱柔性连续型机器人末端外力感知方法,属于绳驱连续型机器人智能感知领域,具体步骤为:首先,建立各类构件的单元列式;其次,建立面向绳驱柔性连续型机器人外力感知的动力学DAEs模型;然后,分别测量获得绳索的驱动长度、绳索驱动点的作动力;继而,利用测量反馈的绳索驱动长度和驱动点作动力,求解DAEs模型获得当前末端外力;最后,更新系统状态变量,循环执行上述测量与求解,完成整个感知任务。本发明感知方法无需搭载视觉、惯导、光纤光栅等大量复杂的传感器件,仅需测量驱动绳索的作动长度和作动力信息,可使机器人更好地适应狭小非结构化作业环境;可实时、准确感知估计机器人末端的时变外力。
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公开(公告)号:CN118446093A
公开(公告)日:2024-08-06
申请号:CN202410549330.X
申请日:2024-05-06
Applicant: 大连理工大学 , 中国石油大学(北京)
IPC: G06F30/27 , G06F30/18 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06F113/14 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种非金属柔性混输管递推式构型反演方法,包括如下步骤:S1、采集倾角仪监测数据;S2、建立神经网络模型;S3、对倾角仪监测数据线性插值n次,获得n+1个插值倾角数据;S4、基于n+1个插值倾角数据,对沿管长布置的倾角仪之间划分n次获得n+1个划分节段长度;S5、进行反演,得到第一次反演的终点位置;S6、将需要更新的长度增加获减少至对应的节点位置,更新递推出的终点位置,完成第二次反演;S7、重复S6,直至反演终点位置与真实终点的位置完全重合或满足精度要求,将此时所有的反演点坐标数据连成一条光滑的线,完成构型反演。本发明方法简单、反演效率极高,精度高、不需要建立复杂映射模型、适用性广泛,可以实时、准确的进行构型反演。
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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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公开(公告)号:CN118332624A
公开(公告)日:2024-07-12
申请号:CN202410346908.1
申请日:2024-03-26
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/10 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06F111/06 , G06F111/04 , G06F111/08 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 一种面向非充分样本的高置信水平结构安全系数估计方法,属于航空航天主承力结构的可靠度优化设计领域。首先,根据航天结构的可靠度优化设计要求,定义数学优化模型,包括确定目标函数和约束函数;同时明确随机设计变量与随机参数;设定目标可靠度指标以及目标置信度。其次,建立随机变量与响应的初始代理模型,采用CBS加点准则构建基于Kriging的关心区域精细化代理模型。最后,构建基于启发式算法的全局置信度优化双层嵌套求解格式,即构建目标失效概率与安全系数的高置信水平映射关系,有效平衡结构轻量化与高可靠性的设计矛盾。本发明解决了非充分数据情况下失效概率与安全系数无法精确对应的问题,有望成为工程领域中涉及安全系数设计问题的最具潜力的技术手段之一。
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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:CN113049496B
公开(公告)日:2022-04-12
申请号:CN202110330515.8
申请日:2021-03-25
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01N21/01 , G01N21/552 , G01N21/3577
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域,一种可调谐中红外光纤SPR生物传感器,主要由红外光源、传输光纤、传感元件、探测器、光纤固定及微位移平台、以及计算机组成。本发明的可调谐中红外光纤SPR生物传感器对于不同的生物分子,可以通过光纤固定及微位移平台调节传感元件受到应力的大小,进而改变传感器的工作波长,实现对不同生物分子的检测。与现有光纤SPR传感技术相比,本发明通过与中红外吸收光谱技术相结合,可以在检测生物分子结合与反应信息的同时,检测生物分子结构信息,在生物、化学、医学领域具有广泛的前景。
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公开(公告)号:CN113049496A
公开(公告)日:2021-06-29
申请号:CN202110330515.8
申请日:2021-03-25
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01N21/01 , G01N21/552 , G01N21/3577
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域,一种可调谐中红外光纤SPR生物传感器,主要由红外光源、传输光纤、传感元件、探测器、光纤固定及微位移平台、以及计算机组成。本发明的可调谐中红外光纤SPR生物传感器对于不同的生物分子,可以通过光纤固定及微位移平台调节传感元件受到应力的大小,进而改变传感器的工作波长,实现对不同生物分子的检测。与现有光纤SPR传感技术相比,本发明通过与中红外吸收光谱技术相结合,可以在检测生物分子结合与反应信息的同时,检测生物分子结构信息,在生物、化学、医学领域具有广泛的前景。
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公开(公告)号:CN113021410A
公开(公告)日:2021-06-25
申请号:CN202110235888.7
申请日:2021-03-03
Applicant: 大连理工大学
IPC: B25J18/02
Abstract: 本发明提供一种融合折纸形外壳与张拉结构的连续型机械臂,其包括多个前后同轴排列的圆环形基本单元,相邻两个圆环形基本单元之间设有直杆形基本单元,直杆形基本单元的两端分别通过多个弹性连接件与圆环形基本单元连接;相临两个圆环形基本单元之间设有折纸形外壳,折纸形外壳的两端分别与位于其两端的圆环形基本单元固定连接;最前端的圆环形基本单元的前侧固定有基座,且基座上固定有驱动机构;驱动机构包括多根绳索和驱动绳索运动的驱动单元。本发明公开的机械臂运动灵活,可同步实现连续的弯曲与伸缩运动,具有可变刚度、材料利用率高、更安全的人机交互性等优势,可以满足机械臂在非结构化空间的复杂工作任务需求。
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公开(公告)号:CN112873190A
公开(公告)日:2021-06-01
申请号:CN202110042857.X
申请日:2021-01-13
Applicant: 大连理工大学
IPC: B25J9/10
Abstract: 本发明提供一种多段绳索驱动的连续型张拉整体机器人,包括基座;多个基本单元,所述基本单元的中心均设有弹性连接件,并与所述基本单元弹性连接;多个连接机构;以及三个前后排列的驱动机构;所述驱动机构包括多个绳索和多个驱动所述绳索运动的驱动单元,所述绳索的前端与所述驱动单元连接。本发明设计了一款将伸缩、弯曲、扭转三种变形方式集成于一体的、具有灵活运动能力的一种多段绳索驱动的连续型张拉整体机器人。本发明所设计的机器人本体结构简单灵巧,具有良好的可重构性。以基本单元、连接机构、基座为基础,由弹簧与绳索相互连接形成机器人的本体结构,易于装配的同时降低动力学分析的建模难度,模型准确性高,可达到更好的控制效果。
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