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公开(公告)号：CN115289999A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202211078448.6
申请日：2022-09-05
Applicant: 中南大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 一种三维激光扫描装置的自校准方法，针对三维激光扫描装置刚搭建好时，由于其中的旋转结构和扫描探头部位存在安装误差，扫描精度较低的问题，以及缺乏统一的检定标准及规范，常规的标准模板法需借助额外的已校准好测量仪器，例如全站仪等，流程相对繁琐；为此本发明提出一种新的激光扫描系统校准方法，无需额外的测量仪器，仅借助一边长已知的方块作为标定物，在扫描方块得到的点云中，建立方块顶点之间的测量距离与待校准参数的关系，通过优化算法来找到一组合适的校准参数，使得方块顶点测量距离与方块实际边长最接近。由于不借助额外测量仪器，避免其他测量仪器本身的测量误差、标靶加工及安装带来的累计误差，提高了校准效率及扫描精度。
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公开(公告)号：CN114469142A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210011713.2
申请日：2022-01-06
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种基于人体肌肉动力学模型和肌电信号的肌力解码方法，针对现有肌电解码基于数学模型等方法，存在无法实现长期的肌肉估计，且大部分仅能适用于肌肉力等级估计，准确度低，且存在较长的延时，无法实现连续的实时力解码。本发明根据人体骨骼肌收缩模型，建立与肌肉激活程度相关的肌肉时空耦合动力学方程，然后对肌肉动力学方程进行降维获得最低一阶的肌肉动力学方程，同时基于降维后的肌肉动力学模型，推导出肌电与肌肉力的低维动力学关系，同时结合实时滤波算法对肌电信号进行采集和滤波，最后采用参数辨识和在线修正算法，获得模型参数并建立基于肌电信号的肌肉力估计模型。该方法可以代替传统的肌肉力等级估计方法，实现实时且高精度的肌肉力解码，为人体肌肉力估计和基于肌肉力的控制奠定了基础。
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公开(公告)号：CN112813748B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202110003496.8
申请日：2021-01-04
Applicant: 中南大学 , 中铁四局集团有限公司 , 株洲旭阳机电科技开发有限公司 , 湖南长院悦诚装备有限公司
Inventor： 陈泽宇 , 陈治亚 , 张翼 , 邓华 , 李科军 , 王江银 , 管新权 , 沈光华 , 段启楠 , 翟长青 , 陈志远 , 贾炳义 , 王怀海 , 邓宇韬 , 王薇 , 邓建华 , 喻国梁 , 吴世俊 , 张元贺
Abstract: 本发明公开了一种智能铺轨车的滚筒放置方法与系统，涉及轨道交通领域，包括步骤获取智能铺轨车行进过程中的实时激光扫描曲线，根据实时激光扫描曲线获取其Y轴和Z轴平面上的轮廓曲线，并根据轮廓曲线获取轨枕中心点坐标，以两个轨枕中心点坐标的均值作为滚筒放置点并放置滚筒。本发明通过在智能铺轨车行进时通过轮廓点的采集和判断轨枕的中点，根据前后轨枕中点的坐标均值来求得滚筒放置坐标，并在数据处理过程中充分考虑到偏差量，使得智能铺轨车能够在行进过程中将滚筒精确的放置在轨枕相应位置上，实现了机械智能化操作，作业范围广，工作强度高，提高了作业效率。
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公开(公告)号：CN108189037B
公开(公告)日：2021-04-06
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。替代了只能通过高成本传感器获取扰动信息的传统方法，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：CN112356034A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011252672.3
申请日：2020-11-11
Applicant: 中南大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于可变增益得超螺旋滑模控制方法，主要应用于机械臂等多轴系统的控制；重新设计一般超螺旋算法中幂次项增益为可变增益，新增益作为一阶系统的输出，以滑模函数绝对值按比例增大，限幅后的函数作为该一阶系统的输入信号，利用其低通滤波的特性，平缓输入信号的剧烈变化程度。新增益有如下优点：当系统状态轨迹距离滑模切换面最远时，可变增益增至最大值，使控制器以最大力度加速系统状态轨迹趋近滑模切换面；当系统状态处于准滑动模态时，可变增益向最小值衰减，使控制器充分抑制系统状态轨迹以滑模切换面为中心的运动幅度从而抑制系统的控制输入抖震。
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Patent Agency Ranking
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：CN102895052B
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201210206869.2
申请日：2012-06-21
Applicant: 中南大学
IPC: A61F2/70
Abstract: 一种用于假肢手的快速反射抓取的微驱动机构，它涉及一种用于假肢手或仿人手指装置上的，实现人手快速反射抓取功能的微驱动结构。本发明所述的微驱动结构由微驱动器和柔性放大装置组成，微驱动器采用由形状记忆合金、超磁致伸缩材料、压电陶瓷或者静电等特殊功能材料制成，通电后具有快速伸缩功能；微驱动快速反射机构中的柔性放大机构可以对微驱动器输出的力进行一定倍数的减小，位移进行相应倍数的放大，以达到输出力适中的目的。当传感器检测到手中被抓物体具有滑动趋势时，微驱动器动作，配合由假肢手驱动系统的主运动结构实现对物体的快速稳定抓取，解决了已有假肢手或仿人手指存在的抓取不稳定等问题。该结构简单可造、可输出力大，可以作为一个独立的结构安装在仿人手指装置的各个指节，特别适合应用在各种仿人假肢手上。
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公开(公告)号：CN102501224B
公开(公告)日：2016-01-27
申请号：CN201110291618.4
申请日：2011-09-30
Applicant: 中南大学
IPC: B25H1/00
Abstract: 本发明公开了一种具有两维较大行程的平面型磁浮直线运动平台装置。该装置的每个电磁轴承由两个差动式驱动电磁铁组成，控制线圈中电流可使磁浮直线运动平台的磁浮工作台在电磁力作用下稳定悬浮，与支座及直线驱动系统间无机械接触；磁浮工作台与直线电机驱动单元相互独立，两个水平面上相互垂直的直线电机依靠相应的侧向导向用电磁轴承的非接触电磁力作用推动磁浮工作台作平面型两维直线运动。其中磁浮工作台的两个水平方向直线导向及驱动机构结构完全相同，每个机构均由两个电磁轴承和两个机械滚动轴承组成。两导向机构无耦合关系。当平台高加速度运动时，刚性滚动轴承辅助导向及保护电磁轴承，而在稳定状态及需要比较小的驱动力时，电磁轴承可以直接驱动磁浮工作台并保持磁浮无接触导向。
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