基于模型预测控制和全身力控的足臂机器人末端跟踪方法

    公开(公告)号:CN117944061A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202311784084.8

    申请日:2023-12-22

    Abstract: 本发明提供了一种基于模型预测控制和全身力控的足臂机器人末端跟踪方法,包括:获取四足机器人与机械臂的关节反馈数据,以及当前时刻的机械臂末端的末端轨迹指令;通过状态估计器估计机器人躯干部分的当前位姿和当前速度;获得一个时间段内四足机器人的机身位置、机身速度、机身加速度、关节位置、关节速度、关节加速度以及足端接触力轨迹,作为第一层控制架构;建立搭载机械臂的四足机器人全身动力学模型,添加平衡相关约束、机身与关节跟踪约束和足端力跟踪约束,作为第二层控制架构;结合第一层控制架构和第二层控制架构,获得搭载机械臂的四足机器人的关节扭矩。本发明能实现在跟踪末端轨迹同时不违背机器人的物理极限。

    基于高程图的四足机器人高效鲁棒落足规划方法

    公开(公告)号:CN117590747A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311542652.3

    申请日:2023-11-17

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于高程图的四足机器人高效鲁棒落足规划方法,包括如下步骤:首先根据激光点云和里程计信息构建高程地图,并计算地形特征,进而得到通行性地图,在通行性地图中根据目标点得到局部质心轨迹,并在候选落足点周围提取足端子图并做地图分割,在分割后的子图中做凸包提取,同时优化候选落足点和凸包,得到最优落足点,最后利用最优落足点反算质心位置,与质心轨迹做滚动优化,最终求得同时满足质心轨迹与足端运动的局部规划结果。本发明通过在高程图中提取凸包,实现了将地形信息转化为凸约束,提高了四足机器人整个运动控制的求解成功率,提升了四足机器人跨越复杂地形时的运动鲁棒性。

    一种基于鱼体波优化的仿生机器鱼控制方法及系统

    公开(公告)号:CN119105386A

    公开(公告)日:2024-12-10

    申请号:CN202411575284.7

    申请日:2024-11-06

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于鱼体波优化的仿生机器鱼控制方法及系统,属于机器人控制技术领域。包括以下步骤:实时获取仿生机器鱼鱼头的摆动角度与摆动角速度,以及鱼尾的关节角度与关节角速度;根据预设的仿生机器鱼的期望轨迹生成鱼头的期望摆动角度、以及鱼尾中每个关节的期望角度与期望角速度;获得仿生机器鱼在流体中的动力学参数;建立最优控制模型,得到仿生机器鱼鱼尾当前最优的关节加速度作为仿生机器鱼的控制量。本发明提出的方法能够有效减小机器鱼游动过程中鱼头的摆动,对参数变化的鲁棒性更强,当仿生机器鱼参数发生改变时,依然能够实现稳定的控制,只需修改关节参数,即可实现迁移应用。

    一种基于鱼体波优化的仿生机器鱼控制方法及系统

    公开(公告)号:CN119105386B

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411575284.7

    申请日:2024-11-06

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于鱼体波优化的仿生机器鱼控制方法及系统,属于机器人控制技术领域。包括以下步骤:实时获取仿生机器鱼鱼头的摆动角度与摆动角速度,以及鱼尾的关节角度与关节角速度;根据预设的仿生机器鱼的期望轨迹生成鱼头的期望摆动角度、以及鱼尾中每个关节的期望角度与期望角速度;获得仿生机器鱼在流体中的动力学参数;建立最优控制模型,得到仿生机器鱼鱼尾当前最优的关节加速度作为仿生机器鱼的控制量。本发明提出的方法能够有效减小机器鱼游动过程中鱼头的摆动,对参数变化的鲁棒性更强,当仿生机器鱼参数发生改变时,依然能够实现稳定的控制,只需修改关节参数,即可实现迁移应用。

    一种基于模块化设计的智能机器鱼

    公开(公告)号:CN119079084B

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411564409.6

    申请日:2024-11-05

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于模块化设计的智能机器鱼,包括单独密封且模块化设置的主控模块、感知模块、调试模块、供电模块和驱动模块;感知模块用于采集智能机器鱼周围的环境信息,并将采集到的环境信息传输至主控模块;主控模块用于基于所述环境信息获得智能机器鱼的相对位置与游动速度,再基于所述相对位置与游动速度获得驱动模块的控制信息并对驱动模块进行控制;调试模块负责主控模块的控制程序的调试;供电模块用于为智能机器鱼供电;驱动模块用于控制智能机器鱼的运动。通过模块化的设计,能够根据使用场景自由更换所需的驱动模块与感知模块,实现“一机多用”的效果,同时能够节省安装与拆卸时间以及减少感知模块过度集成造成的资源浪费。

    一种基于模块化设计的智能机器鱼

    公开(公告)号:CN119079084A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411564409.6

    申请日:2024-11-05

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于模块化设计的智能机器鱼,包括单独密封且模块化设置的主控模块、感知模块、调试模块、供电模块和驱动模块;感知模块用于采集智能机器鱼周围的环境信息,并将采集到的环境信息传输至主控模块;主控模块用于基于所述环境信息获得智能机器鱼的相对位置与游动速度,再基于所述相对位置与游动速度获得驱动模块的控制信息并对驱动模块进行控制;调试模块负责主控模块的控制程序的调试;供电模块用于为智能机器鱼供电;驱动模块用于控制智能机器鱼的运动。通过模块化的设计,能够根据使用场景自由更换所需的驱动模块与感知模块,实现“一机多用”的效果,同时能够节省安装与拆卸时间以及减少感知模块过度集成造成的资源浪费。

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