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公开(公告)号：CN118848966A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410899367.5
申请日：2024-07-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种空地两用平台‑机械臂复合机器人的鲁棒控制方法及系统，属于切换系统控制领域。为解决切换广义系统在设计切换控制器时未预先考虑系统中范数有界非线性项的模态依赖特性，导致获得的鲁棒控制器无法满足系统稳定性及干扰抑制性能要求问题。包括构建空地两用平台‑机械臂复合机器人多模态动力学方程、建立空地两用平台‑机械臂复合机器人状态空间表达式、设计能够使空地两用平台‑机械臂复合机器人切换系统稳定的反馈控制器、选择合适的系统性能指标，设计空地两用平台‑机械臂复合机器人的鲁棒控制器。使空地两用平台‑机械臂复合机器人在空中和地面模式下均能保持稳定性和鲁棒性，减少了设计保守性，应用范围广泛。
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公开(公告)号：CN117953229A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410173554.5
申请日：2024-02-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于FPGA的双目图像特征提取、匹配与深度解算的硬件加速方法及系统，属于图像处理硬件加速技术领域。为了解决传统算法全部依赖CPU算力且频繁进行内存读写操作导致的过度占用CPU资源与建图实时性差的问题。本发明利用FPGA适用于具有一定深度的流水线算法的特点，对来自双目相机的图像数据进行实时、同步处理，极大提升了SLAM算法的性能，尤其是解决了SLAM算法中前端特征提取、检测以及立体视觉深度解算占用过多CPU资源，进而导致算法综合性能下降的问题，本发明不仅大幅度降低了算法的延迟，减轻CPU负担，并且具备低功耗的特点，有较高的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN116520674A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310398538.1
申请日：2023-04-14
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
IPC: G05B9/03
Abstract: 本申请公开了一种面向空地两用机器人的平滑切换控制方法，属于空地两用机器人领域，包括：建立空地模态的运动学和动力学方程；构建空地两用机器人的系统模型；基于系统模型建立未考虑系统状态受限情况的第一数学表达式和考虑系统状态受限情况的第二数学表达式，针对第一数学表达式和第二数学表达式分别设计使得系统稳定的第一控制器和在系统状态受限情况下使得系统稳定的第二控制器，分别进行求解以及稳定性证明；通过求解后的第一控制器或第二控制器对空地两用机器人进行平滑切换控制。本申请提供的平滑切换控制方法适用于对状态受限情况下空地两用机器人的姿态跟踪控制，加强了对空地两用机器人控制的稳定性和准确性。
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公开(公告)号：CN114859899A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210403450.X
申请日：2022-04-18
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了移动机器人导航避障的演员‑评论家稳定性强化学习方法，属于移动机器人自主导航及规避障碍物技术领域，包括以下步骤：步骤一：网络模型构造；步骤二：网络模型参数初始化；步骤三：训练价值评估网络与李雅普诺夫函数网络；步骤四：训练最小李雅普诺夫值网络；步骤五：训练导航避障策略网络；步骤六：判断导航避障策略是否收敛至稳定策略，若否，则重复步骤三、步骤四和步骤五，直到导航避障策略收敛至稳定策略，若是，得到稳定导航避障策略，通过输入移动机器人当前状态，输出移动机器人运动速度；本发明提高策略训练收敛速度以及在导航避障过程中的安全性。
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公开(公告)号：CN112859605A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110038074.4
申请日：2021-01-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种兼具控制量防抖及干扰抑制性能的切换系统控制方法，涉及切换系统控制技术领域，为了解决现有的切换系统中控制信号的大幅度跳变将对被控对象的执行机构造成损伤等问题。技术要点：建立离散时间切换线性系统模型；建立分段控制器结构；具有H∞性能保证的切换线性系统防抖控制问题的建立；提出具有防抖持续驻留时间切换信号的离散时间切换系统大范围一致渐近稳定性条件；针对持续驻留时间条件下的离散时间切换线性系统进行具有稳定性保证的防抖控制器求解；提出具有防抖持续驻留时间切换信号的离散时间切换系统大范围一致渐近稳定性及l2增益条件；进行具有H∞性能保证的防抖控制器求解。基于本发明方法设计的防抖控制器具有干扰抑制性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114571926B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210213747.X
申请日：2022-03-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B60C99/00
Abstract: 一种被动轮式空地两用机器人的轻量化抗冲击轮结构设计方法，涉及空地两用机器人技术领域。本发明为了解决现有的空地两用机器人的轮式结构无法同时满足轻量化与抗冲击的需求，以及现有的轮结构设计不适合空地两用机器人的批量化生产，造成生产效率低的问题。技术要点：轮辐结构采用平面蜂窝构型，蜂窝层数与轮径直接相关，在确定轮内径和外径后，根据外径与内径的差值分配蜂窝层数，确定蜂窝层数及每层蜂窝的层宽并生成轮辐结构；在轮结构材料属性已知且轮径尺寸确定的情况下得到构型参数变化的下确界；根据轮辐结构以及构型参数的最小值，通过计算生成同类数据组成轮型参数的数据组。利用本方法实现在遵循轻量化设计准则的同时保证轮型结构强度。
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公开(公告)号：CN116501074A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310467770.6
申请日：2023-04-27
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于模型预测控制的摆驱动球形机器人轨迹跟踪控制方法，涉及球形机器人控制领域。所述方法包括：根据摆驱动球形机器人的机械结构建立摆驱动球形机器人动力学模型；根据动力学模型建立摆驱动球形机器人速度和航向角角速度的预测模型；根据预测模型获取若干控制周期的摆驱动球形机器人的运动速度和航向角角速度；设置预测模型的运动速度的跟踪误差和航向角角速度的跟踪误差的代价函数、动力学模型的约束条件；根据代价函数和约束条件，获取若干控制周期的控制输入增量的序列；根据控制输入增量的序列控制动力学模型运动，实现摆驱动球形机器人轨迹跟踪。本发明应用于摆驱动球形机器人的自主运动领域。
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公开(公告)号：CN116461266A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310447002.4
申请日：2023-04-24
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
Abstract: 本发明提出了一种滚筒式空地两用机器人及使用方法，属于机械自动化技术领域。解决了现有不变结构类空地两用机器人地面移动速度、地面转向灵活性、落地抗冲击性等能力有待提升的问题。它包括两个外轮、两个机臂、两个内轮、T型固定板、中心轴、控制单元和动力机构，所述两个外轮转动连接在中心轴的两侧，所述两个内轮转动连接在中心轴上，所述内轮外径小于外轮外径，所述两个机臂分别固定在两侧的外轮与内轮之间，所述机臂的两端均设置有动力机构，所述动力机构包括三叶桨、无刷电机和电子调速器，所述无刷电机固定在机臂上，所述无刷电机的输出端与三叶桨相连，所述电子调速器与无刷电机相连。它主要用于空地两用机器人。
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公开(公告)号：CN119987876A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510061948.6
申请日：2025-01-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F9/4401
Abstract: 本发明一种具有边缘依赖平均驻留时间的非线性离散广义切换系统控制方法、系统及存储介质，涉及切换系统控制技术领域，为解决现有方法将切换信号建模为具有平均驻留时间或模态依赖平均驻留时间，忽略切换信号的边缘依赖特性，导致在面对具有有向驻留时间特性的切换系统时控制器设计较为保守，系统可镇定性及闭环系统性能降低的问题。包括：步骤一、构建具有边缘依赖平均驻留时间的离散非线性广义切换系统状态空间表达式；步骤二、给出离散非线性广义切换系统开环系统存在唯一解的条件；步骤三、给出离散非线性广义切换系统开环系统满足指数稳定的驻留时间条件；步骤四、选择系统性能指标，设计闭环系统的控制器。
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公开(公告)号：CN119774017A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202510118125.2
申请日：2025-01-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及机器人技术领域，公开了一种共轴双桨式空地两用机器人。所述两用机器人包括：包括：球笼结构、俯仰舵机、第一碳夹板机构、横滚舵机、俯仰固定座、共轴双电机、双桨叶、第二碳夹板机构、球笼舵机、球笼固定座和锂电池，所述球笼结构为笼状的回转体结构，所述球笼结构的轴向两端分别为半球体结构，所述球笼舵机与所述球笼结构的另一端传动连接，所述球笼舵机用于驱动所述球笼固定座围绕所述球笼结构的轴向转动，所述第一碳夹板机构的另一端与所述球笼固定座铰接，所述锂电池设置在所述共轴双电机的下方的所述第二碳夹板机构处，所述第二碳夹板机构的一端与所述俯仰固定座连接，所述第二碳夹板机构的另一端与所述球笼固定座连接。
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