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公开(公告)号：CN119655887A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411752196.X
申请日：2024-12-02
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明提供一种用于心脏手术机器人的多自由度避障控制系统和控制方法，该系统包括：主控单元，参数检测单元、数据存储单元，通讯单元，运动控制算法单元，同时针对手术机器人设计出环境外避障方法，针对手术中的场景，设计出环境内避障方法，提高了从手的灵活度，增强了单臂和多臂的运动实时性能及协同性能，提高了整个手术精确度和安全性，提高了控制精度，避免了多条臂在狭小空间内的碰撞，避障功能，降低了对病人的伤害。
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公开(公告)号：CN119027490A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202410973809.6
申请日：2024-07-19
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 一种基于人眼注视交互的遥操作目标三维位置估计方法，包括：通过头戴式显示器内的IMU，实时计算操作员头部相对世界坐标系的姿态信息，确定头部坐标系的姿态旋转矩阵；通过头戴式显示器内的红外相机计算人眼视线相对于头部坐标系的姿态，确定人眼坐标系相对头部坐标系的姿态旋转矩阵；确定人眼坐标系相对于世界坐标系的姿态旋转矩阵，进一步确定人眼视线向量；基于人眼视线方向与从端目标和相机光心的连线方向一致，确定视线在图像上的落点即为目标在二维图像中的坐标点；根据目标在二维图像中的坐标点在从端双目相机中的坐标点、左右目内参矩阵、右目光心相对于左目光心的旋转矩阵和平移向量，求解目标的三维空间位姿信息。
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公开(公告)号：CN117124318A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310927186.4
申请日：2023-07-26
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明公开了一种耦合柔索运动学求解方法，包括获取第j个关节处的各关键点坐标；根据第j个关节处的各关键点坐标，得到第j个关节处驱动第i个关节的两段柔索的理论长度；不考虑柔索的耦合现象，根据第j个关节处驱动第i个关节的两段柔索的理论长度，得到驱动第i个关节的柔索理论总长度；考虑柔索的耦合现象，根据驱动第i个关节的柔索理论总长度，得到驱动第i个关节的两段柔索的实际长度；根据驱动第i个关节的两段柔索的实际长度得到驱动第i个关节的两段柔索的变化量；根据驱动第i个关节的两段柔索的变化量确定驱动电机所需转动角度。本发明能够实现耦合柔索系统中的运动学转换与求解，对精确控制柔索驱动对象具有指导意义。
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公开(公告)号：CN115694063A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211351475.6
申请日：2022-10-31
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明涉及一种丝杠故障机械冗余行程缩放机电伺服机构，采用多级驱动伸缩梯形丝杠，作为备用连接和传动部件，在降额备用传动效率和动态力矩情况下，保证基本静态承载能力，能够显著缩短EMA机械冗余方案的零位长度，适合应用于狭小安装空间场合。
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公开(公告)号：CN115416051A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202211057293.8
申请日：2022-08-31
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J19/02
Abstract: 一种柔性多关节机械臂空间位姿测量系统及方法，测量系统包括3点位iGPS、多点位关节盘后端面轴向定位靶标、多点位关节盘前端面轴向定位靶标、位姿解算器，所述3点位iGPS固定安装于机械臂的驱动单元前端面的可调节安装板上，用于实时探测前端视野内靶标，多点位关节盘后端面轴向定位靶标安装于机械臂各关节的关节盘后断面处，多点位关节盘前端面轴向定位靶标安装于机械臂各关节的关节盘前断面处，多点位关节盘后端面轴向定位靶标、多点位关节盘前端面轴向定位靶标均朝向3点位iGPS，位姿解算器用于对探测到的靶标进行实时位姿信息解算。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113459086B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202110593223.3
申请日：2021-05-28
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种超冗余机械臂路径规划方法，步骤1：针对超冗余机械臂建立运动学模型，确定绳长、偏角、坐标之间的转换关系；步骤2：建立障碍物模型，确定与障碍物对应的不可抵达区域；步骤3：在步骤1的基础上，通过正弦定理及两个极值点，理论分析两相邻直线路径之间的最大夹角Ψmax与第i个臂杆端点沿其中一段直线路径运动过程中的臂杆偏角变化最大值ψmax、臂杆长度Li、路径步长lw之间的关系；步骤4：根据步骤2确定的不可抵达区域以及步骤3中的约束关系，提出改进RRT算法进行路径规划。本发明的可行性与优化性优于传统算法。
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公开(公告)号：CN113459087B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202110593312.8
申请日：2021-05-28
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种基于最小势能算法的可限制偏角的路径规划方法，其特征是首先建立机械臂运动学模型与障碍物模型，推导出各参数之间的转换关系；其次通过空间点与障碍物、目标点的距离求出该空间点的总体势能，并通过路径总长、关节最大偏角及与障碍物的最近距离，制定评价函数；在指定关节最大偏转角度的前提下，推导出等步长与变步长中小臂杆的最大偏角与小臂杆长度之间的关系，从而得到下个离散点的选取范围；根据是否等步长、路径方向、初始点方向是否确定这三个因素，得到了六种子算法，采用这些算法进行路径规划得到离散点，利用直线将离散点转换为连续路径，利用评价函数选出六种算法下的最优路径，完成可限制偏角的路径规划。
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公开(公告)号：CN113459087A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110593312.8
申请日：2021-05-28
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种基于最小势能算法的可限制偏角的路径规划方法，其特征是首先建立机械臂运动学模型与障碍物模型，推导出各参数之间的转换关系；其次通过空间点与障碍物、目标点的距离求出该空间点的总体势能，并通过路径总长、关节最大偏角及与障碍物的最近距离，制定评价函数；在指定关节最大偏转角度的前提下，推导出等步长与变步长中小臂杆的最大偏角与小臂杆长度之间的关系，从而得到下个离散点的选取范围；根据是否等步长、路径方向、初始点方向是否确定这三个因素，得到了六种子算法，采用这些算法进行路径规划得到离散点，利用直线将离散点转换为连续路径，利用评价函数选出六种算法下的最优路径，完成可限制偏角的路径规划。
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公开(公告)号：CN111745684A
公开(公告)日：2020-10-09
申请号：CN202010561685.2
申请日：2020-06-18
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明涉及一种欠驱动等弯曲联动关节组及连续型机械臂,包括：基座、驱动系统、驱动绳索和机械臂本体，机械臂本体由多个联动关节组串联组成，联动关节组为最小组成单元，包括第一关节、连接臂杆、第二关节、第三关节以及第一联动绳索、第二联动绳索。机械臂本体固定在基座上，驱动绳索穿过机械臂本体，驱动绳索一端固定在驱动系统内的绳索牵引处，另一端与连接臂杆固定连连，驱动系统控制驱动绳索的运动；本发明采用关节组的方式，在满足自由度要求的情况下，增加了臂杆长度及操作半径，提升了准连续型机械臂的工作空间；通过采用欠驱动关节组的方式，可减少驱动部件的数量，即降低了整机重量，进而简化了驱动部分的结构布局。
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公开(公告)号：CN111643321A
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN202010365183.2
申请日：2020-04-30
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明属于生物特征识别技术领域，具体涉及一种基于sEMG信号的外骨骼关节角度预测方法及系统。通过对sEMG信号采集、滤波处理、特征提取，得到sEMG多维联合特征矩阵数据集，并将数据集分为训练数据集和测试数据集。采用复合权重粒子群优化长短时间记忆(IPSO-LSTM)网络进行模型训练，实现有效提取sEMG信号中的具有时间相关性与空间相关性的时间序列信息，以解决LSTM模型中迭代次数、学习速率、隐含层神经元参数较难确定和网络过拟合问题，进一步改善了模型的精准度。
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