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公开(公告)号:CN115345197A
公开(公告)日:2022-11-15
申请号:CN202210928307.2
申请日:2022-08-03
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本申请提供了一种多模态信息融合的外肢体控制方法、系统和电子设备,其中方法包括步骤:通过肌电采集设备采集目标肢体在运动时产生的原始肌电信号;获取所述目标肢体的运动轨迹数据和肢体末端受力数据;对所述原始肌电信号、运动轨迹数据和肢体末端受力数据进行处理,得到所述目标肢体的刚度信息、阻尼信息、位置信息和速度信息;根据所述目标肢体的刚度信息、阻尼信息、位置信息和速度信息对外肢体进行控制。本发明能够实现示教者的肢体不与外肢体直接接触,基于视觉的动作技能传递可以使得示教者的肢体运动不受外肢体的约束。本发明适用于包括工业领域在内的多种外肢体应用场合当中,能够有效提升对于外肢体控制的准确性和可靠性。
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公开(公告)号:CN108748220B
公开(公告)日:2020-07-31
申请号:CN201810525610.1
申请日:2018-05-28
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于惯性测量单元(IMU)的脚‑机跟随控制方法及控制系统,属于模式识别和智能控制领域。该方法包括:(1)在人脚(工作脚)上固定一个IMU,采集工作脚的加速度,角速度数据,以解算足部的姿态,并进行坐标系转换;(2)进行零速检测,判断工作脚的运动状态——运动则对加速度进行积分并缓存积分结果,静止则对加速度进行校正并输出位移;(3)解算工作脚的运动状态并映射到机械臂中,达到跟随控制的目的,跟随控制包含两种可选工作模式:轨迹跟随和位置跟随模式;(4)在需要时,通过另外一只人脚(辅助脚)的动作,断开或重新连接工作脚与机械臂之间的映射,起到辅助调节作用。
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公开(公告)号:CN116160448A
公开(公告)日:2023-05-26
申请号:CN202310160239.4
申请日:2023-02-23
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种外肢体装置和外肢体控制方法,装置包括腰部支撑组件、肩部支撑组件、连接件、至少一个机械臂和控制模块,腰部支撑组件穿戴于人体腰部,肩部支撑组件穿戴于人体肩部,腰部支撑组件和肩部支撑组件间隔分布,连接件的两端分别固定连接于腰部支撑组件和肩部支撑组件,至少一个机械臂可转动的连接于连接件,控制模块用于采集、处理人体的运动肌电信号,并将通过处理结果指导机械臂的运动姿态。本发明的腰部支撑组件和肩部支撑组件间隔分布,中空设计节省了材料降低了装置的整体重量;同时通过对肌电信号进行处理并通过处理后的肌电信号控制机械臂的运动位姿,实现了人体与机械臂之间柔顺动态交互的目的。
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公开(公告)号:CN110058524B
公开(公告)日:2020-07-31
申请号:CN201910375620.6
申请日:2019-05-07
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 两自由度弹性模块及其测量和控制方法,属于机器人技术领域。两自由度弹性模块,包括弹性模块连接装置和弹性模块主体,弹性模块连接装置将弹性模块主体分别与输入轴和输出轴连接,输入轴与电机连接,输出轴与负载连接,弹性模块主体包括弹性体、输入轴角度测量装置、输出轴角度测量装置和输出轴轴向位移测量装置,弹性体产生旋转方向与轴向方向上的弹性形变,电机、输入轴、弹性体、输出轴和负载处在同一轴线上。有益技术效果:(1)同时实现旋转和平动两个维度的弹性控制,弹性体材料方便更换,适应不同应用需求。(2)实时检测弹性体的旋转方向形变和轴向位移。(3)实时计算实际的力与力矩,实现对弹性模块速度、力矩和轴向力的精准控制。
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公开(公告)号:CN108748220A
公开(公告)日:2018-11-06
申请号:CN201810525610.1
申请日:2018-05-28
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于惯性测量单元(IMU)的脚‑机跟随控制方法及控制系统,属于模式识别和智能控制领域。该方法包括:(1)在人脚(工作脚)上固定一个IMU,采集工作脚的加速度,角速度数据,以解算足部的姿态,并进行坐标系转换;(2)进行零速检测,判断工作脚的运动状态——运动则对加速度进行积分并缓存积分结果,静止则对加速度进行校正并输出位移;(3)解算工作脚的运动状态并映射到机械臂中,达到跟随控制的目的,跟随控制包含两种可选工作模式:轨迹跟随和位置跟随模式;(4)在需要时,通过另外一只人脚(辅助脚)的动作,断开或重新连接工作脚与机械臂之间的映射,起到辅助调节作用。
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公开(公告)号:CN115356925A
公开(公告)日:2022-11-18
申请号:CN202210973509.9
申请日:2022-08-15
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本申请公开了一种串联粘弹体作动器的力矩估计方法、装置和设备,所述方法包括:获取串联粘弹体作动器的历史运行参数;根据历史运行参数,基于GMM模型建立初始的作动器力矩估计模型;利用EM算法对初始的作动器力矩估计模型进行优化,得到优化后的作动器力矩估计模型;获取串联粘弹体作动器的实时形变数据,将形变数据输入到所述训练完备的作动器力矩估计模型中,得到力矩估计值。本发明用若干个高斯分布来拟合任意数据,以历史数据为基础,对粘弹体的形变与输出力矩之间的关系进行建模通过EM算法对初始模型的参数进行迭代更新,有效地避免非线性效应对串联粘弹体作动器力矩估计的影响,提高了串联粘弹体力矩估计的准确性。
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公开(公告)号:CN112697175A
公开(公告)日:2021-04-23
申请号:CN202011596808.2
申请日:2020-12-30
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 一种侧轴式编码器系统及其标定方法,属于智能机器人关节技术领域。侧轴式编码器系统包括控制电路板、标定编码器和侧轴编码器,标定编码器由中心磁体及其对应的一个磁编码器芯片组成,侧轴编码器由环形磁体及其对应的另一个磁编码器芯片组成,中心磁体位于电机轴末端,控制电路板与两个磁编码器芯片电连接。标定编码器测量电机的角度信息,侧轴编码器测量减速器的角度信息数据,控制电路板接收电机角度信息和减速器角度信息数据并加以处理。本发明将两个编码器放在减速器同侧,可以大大减小机器人关节体积,有利于机器人小型化和灵活性;同时有更好的抗尘、抗油污等抗干扰性能。本发明提供的标定方法,提高了电机控制精度和机器人位姿准确性。
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公开(公告)号:CN110058524A
公开(公告)日:2019-07-26
申请号:CN201910375620.6
申请日:2019-05-07
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 两自由度弹性模块及其测量和控制方法,属于机器人技术领域。两自由度弹性模块,包括弹性模块连接装置和弹性模块主体,弹性模块连接装置将弹性模块主体分别与输入轴和输出轴连接,输入轴与电机连接,输出轴与负载连接,弹性模块主体包括弹性体、输入轴角度测量装置、输出轴角度测量装置和输出轴轴向位移测量装置,弹性体产生旋转方向与轴向方向上的弹性形变,电机、输入轴、弹性体、输出轴和负载处在同一轴线上。有益技术效果:(1)同时实现旋转和平动两个维度的弹性控制,弹性体材料方便更换,适应不同应用需求。(2)实时检测弹性体的旋转方向形变和轴向位移。(3)实时计算实际的力与力矩,实现对弹性模块速度、力矩和轴向力的精准控制。
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公开(公告)号:CN115356925B
公开(公告)日:2025-01-24
申请号:CN202210973509.9
申请日:2022-08-15
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本申请公开了一种串联粘弹体作动器的力矩估计方法、装置和设备,所述方法包括:获取串联粘弹体作动器的历史运行参数;根据历史运行参数,基于GMM模型建立初始的作动器力矩估计模型;利用EM算法对初始的作动器力矩估计模型进行优化,得到优化后的作动器力矩估计模型;获取串联粘弹体作动器的实时形变数据,将形变数据输入到所述训练完备的作动器力矩估计模型中,得到力矩估计值。本发明用若干个高斯分布来拟合任意数据,以历史数据为基础,对粘弹体的形变与输出力矩之间的关系进行建模通过EM算法对初始模型的参数进行迭代更新,有效地避免非线性效应对串联粘弹体作动器力矩估计的影响,提高了串联粘弹体力矩估计的准确性。
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公开(公告)号:CN112697175B
公开(公告)日:2023-03-21
申请号:CN202011596808.2
申请日:2020-12-30
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 一种侧轴式编码器系统及其标定方法,属于智能机器人关节技术领域。侧轴式编码器系统包括控制电路板、标定编码器和侧轴编码器,标定编码器由中心磁体及其对应的一个磁编码器芯片组成,侧轴编码器由环形磁体及其对应的另一个磁编码器芯片组成,中心磁体位于电机轴末端,控制电路板与两个磁编码器芯片电连接。标定编码器测量电机的角度信息,侧轴编码器测量减速器的角度信息数据,控制电路板接收电机角度信息和减速器角度信息数据并加以处理。本发明将两个编码器放在减速器同侧,可以大大减小机器人关节体积,有利于机器人小型化和灵活性;同时有更好的抗尘、抗油污等抗干扰性能。本发明提供的标定方法,提高了电机控制精度和机器人位姿准确性。
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