公开(公告)号：CN119238522B

公开(公告)日：2025-05-06

申请号：CN202411558693.6

申请日：2024-11-04

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈正升 ,  李川 ,  王雪松 ,  程玉虎

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种基于扰动观测器的机械臂视觉伺服与和安全避障方法，属于机器人的视觉伺服控制领域。建立基于图像的视觉伺服的二阶模型和特征物可见性的约束；完成机械臂的包络简化和建立机器人相关的安全约束；将视觉伺服模型中存在的不易计算的项视为不确定性，设计扩张状态观测器对像素速度和不确定性其进行观测；在理想情况下根据安全距离约束、角速度和角加速度约束建立CBF约束，然后建立考虑不确定性的CBF；最后设计考虑不确定性的参考控制器、基于预设时间的CLF和优化求解目标函数，对安全优化问题进行求解。本方法效率高，稳定性好，既能保证机器臂能够快速估计不确定量，又能实现在获取不确定性的估计值后将其应用到安全约束里。

公开(公告)号：CN118700133B

公开(公告)日：2025-02-07

申请号：CN202410807695.8

申请日：2024-06-21

Applicant: 中国矿业大学 ,  溧阳二十八所系统装备有限公司

Inventor： 陈正升 ,  梁爽 ,  王雪松 ,  程玉虎 ,  田阳

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种基于DSAW离线强化学习算法的冗余驱动机械臂路径规划方法，属于机械臂三维空间路径规划领域。针对三维空间内碰撞检测问题，通过包围法将路径节点与障碍物之间的碰撞关系简化为球体与长方体之间的碰撞关系，避免碰撞问题；针对强化学习路径规划环境的设计问题，从位置、碰撞约束、步长限制等多个方面设计了基础奖励函数、碰撞惩罚奖励函数、目标奖励函数来引导冗余驱动机械臂学习达到目标点的行为策略。然后采用模型预测控制算法对路径上的节点进行逆解计算，求出对应关节角度。其使用方便，计算效率高，保证了冗余驱动机械臂路径最优求解的关节移动角度。

公开(公告)号：CN118617411A

公开(公告)日：2024-09-10

申请号：CN202410735031.5

申请日：2024-06-07

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈正升 ,  豆围豪 ,  李伟 ,  潘禄

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种基于固定时间双环滑模的多机械臂分布式协同控制算法，属于机器人控制领域。建立多机械臂协同作业系统运动学模型和动力学模型；估计负载期望的轨迹；基于固定时间收敛的双环滑模控制算法设计位置控制器，得到各机械臂的各关节位置控制力矩；通过动力学模型和负载受力分析，得到各机械臂末端夹持的内力；将内力误差转换为各机械臂力控制器中的内力控制力矩，并将输出力通过动力学转换为各关节力控制力矩；采用力位混合控制，将力和位置控制力矩相叠加输入到多机械臂系统动力学模型，通过数值方法看计算负载及机械臂各关节的角度与角速度信息，实现多机械臂位姿和夹持力的同步控制。其步骤简单，使用方便。

公开(公告)号：CN117301064B

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202311405159.7

申请日：2023-10-27

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈正升 ,  杜鹏程 ,  王雪松 ,  程玉虎 ,  田楚开

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种基于固定时间收敛的双臂机器人安全协同控制方法，属于双臂机器人控制领域。首先建立双臂机器人及其负载运动学模型和动力学模型，然后根据动力学模型基于固定时间收敛的滑模控制算法设计位置控制器，得到机械臂各关节控制力矩；再通过动力学模型和负载受力分析，计算双臂机器人左右臂末端夹持方向上的内力；设计内力控制器将内力误差转换为控制输出力，并将其转换为各关节力控制力矩，实现双臂机器人安全控制；最后将力和位置控制力矩叠加输入到动力学模型中，使双臂机器人实现位姿和夹持力的同步控制。其既可以保证双臂机器人对期望位姿的快速跟踪，又可以实现对双臂机器人夹持力的同步控制，最终完成双臂协同搬运任务。

公开(公告)号：CN115755908B

公开(公告)日：2023-10-27

申请号：CN202211440318.2

申请日：2022-11-17

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈正升 ,  刘凯旋 ,  王雪松 ,  程玉虎 ,  李川

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于JPS引导HybridA*的移动机器人路径规划方法，在经典HybridA*算法的基础上利用JPS算法的扩展特点进行优化，在二维网格下考虑hcollision_avoidance1启发值时，用JPS算法代替A*算法进行长度计算；在计算gextend函数值中加入pbias惩罚项，用JPS算法遍历获得引导路径点集合。本发明方法相比于经典Hybrid A*算法，在遍历速度，迭代次数及路径长度上提升效果显著。

公开(公告)号：CN115755908A

公开(公告)日：2023-03-07

申请号：CN202211440318.2

申请日：2022-11-17

Applicant: 中国矿业大学

Inventor： 陈正升 ,  刘凯旋 ,  王雪松 ,  程玉虎 ,  李川

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于JPS引导HybridA*的移动机器人路径规划方法，在经典HybridA*算法的基础上利用JPS算法的扩展特点进行优化，在二维网格下考虑hcollision_avoidance1启发值时，用JPS算法代替A*算法进行长度计算；在计算gextend函数值中加入pbias惩罚项，用JPS算法遍历获得引导路径点集合。本发明方法相比于经典Hybrid A*算法，在遍历速度，迭代次数及路径长度上提升效果显著。