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公开(公告)号：CN107214729B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201710559855.1
申请日：2017-07-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种具有多功能抓取的柔性气动机械手，包括驱动机构和抓取器，驱动机构与抓取器相连，抓取器包括第一柔性手指，第二柔性手指，第三柔性手指，第四柔性手指，抓取物体时，第一柔性手指，第二柔性手指，第三柔性手指，第四柔性手指呈“十字形”状态抓取或呈“矩形”状态抓取，呈“十字形”状态是指各柔性手指分别位于“十字形”的端部，呈“矩形”状态是指各柔性手指分别位于“矩形”的四个角上，驱动机构可驱动抓取器由“十字形”状态到“矩形”状态或由“矩形”状态到“十字形”状态之间的切换。本发明可在“十字形”抓取态和“矩形”抓取态中快速切换，适用物体类型广，且抓取稳定性好，抓取准确，效率较高。
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公开(公告)号：CN106547206B
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201610497197.3
申请日：2016-06-29
Applicant: 中南大学
IPC: G05B13/04 , B62D57/032
Abstract: 本发明提供了一种基于脚力估计算法的多足机器人动态稳定性定量判定方法，适用于机器人行走于非结构化环境时的稳定性实时检测。本发明由传感器获得关节和机身运动状态后，通过正、逆运动学求得计算稳定裕度所需的变量值。然后通过脚力估计算法估计支撑腿的脚力，由脚力大小得到最易发生倾翻的支撑轴和落足点。由脚力在质心处的合力和合力矩计算对支撑轴和落足点的倾翻有效合力，进而可以由公式得到支撑轴和落足点的稳定角，选取稳定角中的最小者由公式计算得到机器人的归一化的力角稳定裕度值。本发明的优点在于：本方法直接判断对支撑轴和落足点的稳定裕度；可以表征质心的高低带来的稳定性变化；不需要采用易损的多维力传感器测量脚力。
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公开(公告)号：CN108214558A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810050096.0
申请日：2018-01-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种用于欠驱动机械手被抓物体刚度估计方法。机械手指机构需要安装两组传感器，分别是在手指末端表面的力传感器和电机末端的编码器。该方法根据欠驱动机械手机构在自由空间和接触空间里运动学模型和力学模型的差异，通过读取抓握接触力信号与电机编码器信息，计算出被抓物体与机械手指的等效刚度，然后解耦计算出被抓物体的刚度。本发明主要应用于欠驱动机械手，抓握不同的物体时能更准确的识别出物体的刚度。
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公开(公告)号：CN108189037A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810049340.1
申请日：2018-01-18
Applicant: 中南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种用于机械手的扰动观测器与主次协调控制方法，针对机械手抓取物体时，操作环境复杂，抓握物体信息未知，传感器缺乏和环境中存在扰动的问题，以及现有的力传感器由于接触点不确定，检测信息不全等限制，本发明提供一种扰动观测器用于估计环境中的扰动信息，再利用估计出来的扰动量，结合被抓取物体估计的质量、刚度及其表面的摩擦系数，估计反射控制中的反射抓握力，最后结合主模式控制方法，建立主次协调控制策略，控制机械手在扰动作用下稳定地抓取物体。替代了传统只能通过高成本传感器获取扰动信息的方法，同时方法简单有效，提高了机械手稳定可靠抓取问题的效率，同时分析了扰动观测器的误差，为精确分析机械手抓取过程中的扰动奠定了基础。
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公开(公告)号：CN112659116B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN201910982230.5
申请日：2019-10-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种针对一类褶皱型软体致动器力学建模的方法：模型1为输入压强与褶皱型软体致动器弯曲角度的关系；模型2为在给定弯曲角度下，输入压强与褶皱型软体致动器末端输出力的关系。针对的褶皱型软体致动器是类似于图1所示剖面图结构，具有离散气腔结构的一类软体致动器，它包括(1)上指层、(2)下指层、(3)连接器组成。本发明的研究方法是针对上述这类软体致动器装置而言，研究输入压强与软体致动器弯曲角度的关系；以及在给定角度下，对输入压强与末端输出力间的关系进行了建模，两者是递进的关系。对于模型1，采用Neo‑Hookean超弹性模型描述硅胶弹性体的响应特性，通过数学的方法得到输入压强P与弯曲角度α的关系为#imgabs0#输入压强P、弯曲角度α和输出力Ft之间的关系为：#imgabs1#
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114368255A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202011093718.1
申请日：2020-10-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种水陆空多栖机器人，它包括支撑臂、起落架、外壳、底座、轮翼机构和控制系统。每个支撑臂包括大臂、小臂、腕部三个关节，通过双连杆结构进行限位，关节处安装舵机提供运动动力；起落架包括支撑体和电机推杆，电机推杆直线运动完成支撑体的展开和复位；轮翼机构包括轮子和螺旋翼；底座和外壳作为机器人主体起到支撑作用；控制系统控制机器人支撑臂的形态，便可实现机器人实现水陆空多栖功能。
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公开(公告)号：CN114368254A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202011093581.X
申请日：2020-10-14
Applicant: 中南大学
IPC: B60F5/02 , B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种可以实现跳跃和飞行运动的多栖机器人，它包括跳跃运动单元、可转向飞行单元、机体、驱动和控制系统四部分组成。其中，跳跃单元由两条反曲的三关节机械腿构成。可转向飞行单元主体由四个旋翼组成，其中一侧两个旋翼的安装支架固定，直接与机体进行连接；另一侧旋翼安装支架可以活动，改变旋翼提供动力的方向。旋翼安装架活动范围不超过90度，同样安装限位装置进行限位。通过跳跃运动和四旋翼飞行运动的结合，该多栖机器人能够自主实现从陆地状态到空中飞行状态的多栖运动状态的转换。
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公开(公告)号：CN114367967A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202011093628.2
申请日：2020-10-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种气动肌肉与超弹性杆结合的连续体蛇形臂，它包括若干节可拆卸连接为一体的变刚度驱动器；变刚度驱动器包括软体端板、软体气动单元、超弹性杆机构和限位三角端板、连接套筒；超弹性杆机构包括三个超弹性控制杆和一根中间主杆，四根超弹性杆从驱动器的一端穿过软体气动单元延伸至对应的驱动器；软体气动单元与两个软体端板用热胶粘接在一起；限位三角端板安装在软体气动单元的两端，利用软体端盖密封；连接套筒通过软体端盖的缝隙卡扣将两个驱动器连接；相邻两个驱动器可以通过套筒进行拆卸。通过软体气动单元与超弹性杆形成方向相反力作用，实现蛇形臂的刚度变化控制。
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公开(公告)号：CN112825700A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN201911075530.1
申请日：2019-11-06
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于城市垂直绿化作业中的花盆自动装卸平台，包括花盆上下微调装置、花盆前后推送装置、花盆输送装置和花盆防侧翻装置，花盆上下微调装置竖直安装在底座上并可上下移动，花盆前后推送装置水平安装在花盆上下微调装置上并可前后移动，花盆输送装置安装在花盆前后推送装置上。本发明结构简单，容易实现，易于保养，可效地解决高楼外墙的垂直绿化作业中花盆模块的安装与拆卸工作，可实现一次性将花盆模块较为准确地传送至指定位置处完成安装与拆卸工作。
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公开(公告)号：CN108972527A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810746074.8
申请日：2018-07-09
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种基于相变材料的刚度可变蛇形臂机器人，包括驱动底座、刚度可变蛇形臂和末端作业工具，驱动底座与刚度可变蛇形臂相连，刚度可变蛇形臂与末端作业工具相连；刚度可变蛇形臂由n个蛇形臂驱动模块组成，n为自然数，n个蛇形臂驱动模块首尾相连串联安装，每个蛇形臂驱动模块包括弹性基体和N个纤维增强型驱动器，N≥3，N个纤维增强型驱动器埋设弹性基体内，N个纤维增强型驱动器的中心在一个圆周上，圆周的圆心为蛇形臂驱动模块的中心。本发明能够实现刚度的独立控制以及较大的刚度调节范围。
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