一种载臂无人潜航器艇-臂耦合协调控制方法及系统

    公开(公告)号:CN117806162B

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202311628179.0

    申请日:2023-11-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及无人潜航器技术领域,尤其涉及一种载臂无人潜航器艇‑臂耦合协调控制方法及系统,该控制方法及系统主要解决水下机械臂作业时艇臂耦合干扰情况下根据误差反馈进行力补偿的控制方法难以精确实现载臂无人潜航器稳定控制的问题。具体协调控制方法包括以下步骤:基于拉格朗日方法建立载臂无人潜航器的动力学模型;基于时间延迟估计器补偿载臂无人潜航器运动过程中艇、臂分别受到的外界干扰力;基于指数趋近律设计滑模控制器对载臂无人潜航器进行运动跟踪控制,实现水下作业过程中载臂无人潜航器的精确、稳定控制,增强了载臂无人潜航器系统对外界干扰的鲁棒性。

    用于水下固体废物处理的水下夹持机构、工作方法

    公开(公告)号:CN117484529A

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202311541532.1

    申请日:2023-11-17

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及水下机械臂领域,具体涉及一种用于水下固体废物处理的水下夹持机构,包括第一壳体和第二壳体,第一壳体和第二壳体内设有容纳腔,容纳腔内设有太阳轮,太阳轮与主轴连接;行星轮,套设于太阳轮上,且在行星轮上设有行星架;第一电控刹车件,设于第一壳体和第二壳体之间;第二电控刹车件,设于第一壳体和行星架之间;连接件,设于第二壳体上,连接件设有夹持爪;转动件,设于行星架远离太阳轮的一端;传动件,具有两个,设于连接件上,且对称设于转动件的两侧,两个传动件的旋转方向相反,传动件带动夹持爪开闭。该水下夹持机构,结构较为简单,还减少了所需电机数量,大大减轻了机构自重,实现轻量性。

    智能跟随小车控制系统的控制方法及电子设备

    公开(公告)号:CN117250964A

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202311531360.X

    申请日:2023-11-17

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于智能跟随领域,具体公开了一种智能跟随小车控制系统的控制方法及电子设备。定位模块获得跟随目标与小车之间的定位三角形,根据定位三角形获取跟随目标位置信息,通过位置信息,采用基于角度误差的比例控制技术实现电机差速控制,完成小车的无级转弯或直行。另外,通过冗余判断技术识别跟随小车控制盲区,并采用盲区预置策略,使得跟随小车快速脱离控制盲区。本发明提高了小车在不同场景下的智能跟随精度,适用于各类生产线、装配线、输送线、站台、货架环境、超市以及企业。

    一种基于交叉耦合策略的水下双臂同步预测控制方法、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN119247992B

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411773876.X

    申请日:2024-12-05

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于水下机械臂控制技术领域,具体涉及一种基于交叉耦合策略的水下双臂同步预测控制方法、设备及存储介质。步骤1:基于拉格朗日能量法建立水下双臂系统的耦合动力学模型;步骤2:基于步骤1的耦合动力学模型、交叉耦合策略和模型预测控制,设计水下双臂系统的同步预测控制器;步骤3:基于步骤2的同步预测控制器,设计扰动观测器对扰动进行估计并将其补偿到系统控制输入,实现水下双臂系统同步预测控制,增强了水下双臂同步控制系统对外界干扰的鲁棒性。本发明用以解决现有技术中处理约束的方式不够直观,适用性较差,且没有考虑水下环境不确定性对水下双臂同步控制的影响的问题。

    基于速度可操作性度量的载臂无人潜航器轨迹优化方法

    公开(公告)号:CN119217384B

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202411744754.8

    申请日:2024-12-02

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于无人潜航器技术领域,具体涉及一种基于速度可操作性度量的载臂无人潜航器轨迹优化方法。基于刚体运动学原理建立载臂无人潜航器的运动学模型;基于技能学习方法在关节空间规划载臂无人潜航器的抓捕轨迹;基于零空间成本函数在黎曼空间下约束速度可操作性椭球,优化载臂无人潜航器抓捕轨迹,实现在复杂水下环境中载臂无人潜航器的灵巧、精细控制作业,增强载臂无人潜航器对外界干扰的鲁棒性,提高载臂无人潜航器的作业效率。本发明解决水下机械臂作业时抓捕动态目标的精确性问题和抓捕运动水下机械臂的灵巧性问题。

    一种无人船对接固定装置、无人船及水体清洁方法

    公开(公告)号:CN119037630A

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202411523197.7

    申请日:2024-10-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于环保清洁领域,涉及水处理领域,具体涉及一种无人船对接固定装置、无人船及水体清洁方法。无人船对接固定装置,包括从动对接单元,包括绳部,与所述绳部固定连接的定位套,通过所述定位套定位的对接棒,以及将所述绳部和所述对接棒连接的连接绳,所述绳部通过调节所述连接绳的长度引导对接棒进入所述定位套并通过收紧所述连接绳以定位所述对接棒;主动对接单元,包括基架,与基架滑动连接的滑台,固定连接于滑台的夹持部和控制夹持部开启的开关;所述开关在检测到所述滑台运动至可与所述对接棒固定的设定位置后,控制所述夹持部抓取所述对接棒。实现多个无人船在任意时刻、任意位置的对接固定。

    海洋固体塑料垃圾清理的模块化水下机械臂、工作方法

    公开(公告)号:CN117681168A

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311543692.X

    申请日:2023-11-17

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及载臂无人潜航器技术领域,具体涉及一种海洋固体塑料垃圾清理的模块化水下机械臂,包括:肩关节结构,肩关节结构具有第一转动方向;肘关节结构,设于肩关节结构的一端,肘关节结构与肩关节结构平行设置或垂直设置,肘关节结构与肩关节垂直设置时,肘关节结构具有第二转动方向;末端执行器,设于肘关节结构远离肩关节结构的一端,末端执行器包括末端驱动机构和传动机构、手爪连接件、以及手爪,传动机构与末端驱动机构连接,手爪连接件与传动机构连接,手爪设于手爪连接件上,末端驱动机构驱动传动机构转动,并带动手爪做打开或闭合动作。模块化设计的结构,提高了每个结构的利用效率,可以量产,一次性研发投入。

    机械手抓握对齐方法、系统及存储介质

    公开(公告)号:CN119458379B

    公开(公告)日:2025-04-29

    申请号:CN202510032386.2

    申请日:2025-01-09

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于机械手控制技术领域,具体涉及一种机械手抓握对齐方法、系统及存储介质,所述机械手抓握对齐方法包括获取并基于目标物体的图片提取目标物体的轮廓;根据目标物体的轮廓计算目标物体的位置状态信息和形状;基于所述目标物体的形状,确定机械手抓握手势;将目标物体的位置状态信息作为预设强化学习算法的状态空间,输出机械手腕部关节动作角度;基于机械手抓握手势和机械手腕部关节动作角度实现机械手对目标物体的抓握对齐,本发明解决了现有的机械手的智能化和灵活性较低的问题。

    机械手抓握对齐方法、系统及存储介质

    公开(公告)号:CN119458379A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202510032386.2

    申请日:2025-01-09

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于机械手控制技术领域,具体涉及一种机械手抓握对齐方法、系统及存储介质,所述机械手抓握对齐方法包括获取并基于目标物体的图片提取目标物体的轮廓;根据目标物体的轮廓计算目标物体的位置状态信息和形状;基于所述目标物体的形状,确定机械手抓握手势;将目标物体的位置状态信息作为预设强化学习算法的状态空间,输出机械手腕部关节动作角度;基于机械手抓握手势和机械手腕部关节动作角度实现机械手对目标物体的抓握对齐,本发明解决了现有的机械手的智能化和灵活性较低的问题。

    一种基于交叉耦合策略的水下双臂同步预测控制方法、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN119247992A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411773876.X

    申请日:2024-12-05

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于水下机械臂控制技术领域,具体涉及一种基于交叉耦合策略的水下双臂同步预测控制方法、设备及存储介质。步骤1:基于拉格朗日能量法建立水下双臂系统的耦合动力学模型;步骤2:基于步骤1的耦合动力学模型、交叉耦合策略和模型预测控制,设计水下双臂系统的同步预测控制器;步骤3:基于步骤2的同步预测控制器,设计扰动观测器对扰动进行估计并将其补偿到系统控制输入,实现水下双臂系统同步预测控制,增强了水下双臂同步控制系统对外界干扰的鲁棒性。本发明用以解决现有技术中处理约束的方式不够直观,适用性较差,且没有考虑水下环境不确定性对水下双臂同步控制的影响的问题。

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