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公开(公告)号：CN116002021A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211678497.3
申请日：2022-12-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种绳索驱动式X型平行结构张拉整体柔性仿生鱼，涉及一种仿生鱼。鱼头外壳内安装MCU控制器、电池及伺服电机，顶部安装防水开关控制MCU控制器，伺服电机固定摆盘，第一鱼身关节、第二鱼身关节、第三鱼身关节及鱼尾关节依次布置在鱼头外壳后方并裹附有仿生鱼皮，第一鱼身关节与鱼尾关节通过两根弹簧连接，第一鱼身关节与第二鱼身关节、第二鱼身关节与第三鱼身关节及第三鱼身关节与鱼尾关节之间分别通过上连杆和下连杆铰接，对应的上连杆和下连杆呈X形排布，摆盘通过两根主动驱动绳与鱼尾关节连接，尾鳍通过张拉关节安装在鱼尾关节后端。解决铰链机构转动刚度低且无法吸收横向冲击载荷的缺点，使仿生鱼游动过程更加真实稳定。
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公开(公告)号：CN115140285A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210735567.8
申请日：2022-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于超弹性梁高频驱动的变刚度柔性仿生鱼结构，它涉及柔性仿生鱼结构技术领域。本发明为解决现有仿生鱼驱动频率低，能量损耗率大，并采用刚性结构，游动速度较慢，并且不能很好的适应多变的水下环境，且鱼身内部无法腾出大量空间承载的问题。本发明包括鱼头单元、鱼体单元、尾鳍单元、背鳍和两个胸鳍单元，鱼体单元的两侧相对设置有超弹性摆动梁，鱼头单元通过两个超弹性摆动梁驱动鱼体单元左右摆动，鱼头单元的两侧分别设置有胸鳍单元，鱼体单元的末端与尾鳍单元连接，背鳍固接在鱼体单元的顶端。本发明用于机器仿生鱼结构。
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公开(公告)号：CN113305809A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110586409.6
申请日：2021-05-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种全约束空间绳索驱动并联机构的力感模拟控制方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、确定运动解算方法；步骤二、求解雅可比矩阵；步骤三、确定张力分配方法；步骤四、建立考虑绳索弹性时机构的动力学模型；步骤五、搭建闭环运动控制框架；步骤六、确定力感模拟控制方案；步骤七、完成整体控制框架搭建。本发明的控制框架采用三个部分组成，能够保证移动平台的位置跟踪良好，也能够保证绳上张力对抗小且可调，同时增加了绳索并联机构的人机交互功能。具体控制方案中通过引入内力协调环提高机构的动态性能，通过引入力感模拟环实现了与人的交互。其中，力感模拟环可以根据使用需要选择是否采用，其余两部分仍然具备较好的控制效果。
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公开(公告)号：CN109110095A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201810899388.1
申请日：2018-08-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明涉及一种张拉整体式摆动推进机构，包括头部、柔性躯干和尾部，头部通过柔性躯干和尾部连接，头部内设置有驱动系统，所述的柔性躯干包括多组张拉浮动式柔性关节，每组张拉浮动式柔性关节包括基础平台、从动平台和多组张力元件，所述的基础平台的上面结构与从动平台的下面结构通过多组水平的张力元件连接，所述的基础平台的上面结构与从动平台的上面结构件通过多组轴向的张力元件连接，从而能够悬浮支撑起从动平台，每组张拉浮动式柔性关节从而依次互相串联。本发明简化了设计，机械运动自然平滑、机械传递效率高。这种张拉整体式摆动推进机构可以实现鱼、蛇等仿生，同样在机械臂等方面得以利用。
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公开(公告)号：CN107127738A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710397886.1
申请日：2017-06-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 一种刚柔混合线解耦变刚度的可重构冗余驱动广义并联机构，包括动平台、定平台、8个上铰、8个下铰、8根支腿和4组虎克铰铰点调整机构，每根支腿的两端通过铰耳分别与对应的奇或偶序号组的上、下铰连接；其中奇序号组支腿为刚性线性致动器，偶序号组支腿为柔性线性致动器，4组虎克铰铰点调整机构分别与偶序号组的下铰连接，用于调整铰点位置。其通过刚柔混合以及冗余方式驱动，实现对机构刚度的大范围调整，并能通过低耦合可重构机制实现沿Z轴平动过程中始终解耦，其可以显著降低现有六自由度并联机构全域工作空间存在的自由度以及刚度的耦合，扩大高精度工作空间，刚度自适应并联机构与环境间的相互作用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105292425B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201510616924.9
申请日：2015-09-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种气压调节变刚度的柔性仿生机器鱼，包括柔性鱼体、圆柱形气室、气压调节模块、摆动板、两条柔索、数字舵机、舵盘和控制系统，柔性鱼体的尾部内有一圆柱形气室，气压调节模块位于鱼体的躯干内部，圆柱形气室与气压调节模块连接，气压调节模块通过调节圆柱形气室气压值实现鱼体的弯曲刚度，摆动板内嵌在柔性鱼体的尾部，两条柔索的一端连接在摆动板的两侧，两条柔索的另外一端与舵盘连接，控制系统包括外围电路、单片机和驱动电路；在单片机的控制下数字舵机以一定频率和角度往复转动，从而使柔性鱼体的鱼尾以一定的幅值和频率往复摆动。本发明具有控制简单、机械效率高、运动连续的特点。
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公开(公告)号：CN104787283A
公开(公告)日：2015-07-22
申请号：CN201510191882.9
申请日：2015-04-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B63H1/36
Abstract: 一种套叠式超冗余串并联变刚度摆动推进装置，包括头部、冗余驱动并联机构和尾鳍，冗余驱动并联机构包括板簧脊骨、支腿、柔性铰、第一级并联机构上、下平台、第二级并联机构上、下平台、第三级并联机构上、下平台、第四级并联机构上平台、第五级并联机构上平台、第六级并联机构上平台、第七级并联机构上平台；各平台中心处与板簧脊骨固定连接；各平台上均分布有八个柔性铰，上、下平台的柔性铰之间通过支腿相连接；第一级、第四级并联机构组成第一套并联机构，第二级、第五级、第七级并联机构组成第二套并联机构，第三级、第六级并联机构组成第三套并联机构，三套并联机构相互错开并套叠起来。本装置具有推力大、动作连续、柔顺性好的特点。
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公开(公告)号：CN103170972B
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201310054212.3
申请日：2013-01-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种防止模态跃迁的六自由度并联机构全局模态空间控制方法。本发明采用一种新的矩阵特征值迭代求解算法获得并联机构在全局工作空间内的实时模态解耦矩阵。该迭代求解算法利用模态连续性原理，基于数值迭代思想，采用从中位模态向全局工作空间逐步迭代逼近的方法，沿着位姿变化方向，通过若干步迭代完成模态频率及模态解耦阵的求解，消除了采用传统方法求解造成的模态跃迁现象。本发明具有在六自由度并联机构全局工作空间内实现完全模态解耦的优点，能够使模态空间控制器的适用性增强。在此基础上构造的全局模态空间控制器，扩展了模态空间控制的适用范围，使之适用于六自由度并联机构大范围全局工作空间。
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公开(公告)号：CN103605893A
公开(公告)日：2014-02-26
申请号：CN201310608105.0
申请日：2013-11-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明公开了一种基于单叶双曲面各向同性并联机构全局优化设计方法，采用复合单叶双曲面型式的并联机构，消除了负载惯性参数的约束，实现了完全各向同性。在此基础上提出用于衡量全域工作空间模态变化程度的全局模态灵敏度指标，采用该指标作为优化目标，通过优化结构参数实现了并联机构的具体参数设计。采用该发明设计的并联机构，不仅实现了控制中心的完全解耦及动态各向同性，而且保证了全域工作空间内的最优性能。本方法消除了传统六自由度并联机构无法实现完全各向同性的缺陷，实现了并联机构的完全解耦及优越的动态特性，使得其在工业应用中无需为了提升控制性能而研究复杂的控制策略，降低了工业应用成本。
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公开(公告)号：CN103062472A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201210564302.2
申请日：2012-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F16K31/02
Abstract: 一种具有使能保护控制功能的电液伺服阀阀控器，在三级电液伺服阀控制器的使能控制端上安装有电气使能控制器，在其保护端上安装有电气保护控制器，通过使能端和保护端的控制，实现伺服阀正常输出信号与安全保护信号切换。当使能信号为高电压时，控制信号通过I/V转换、前馈控制、比例控制器、功率放大器实现对伺服阀的控制。当时使能信号为低电平时，使能控制器能将控制信号强制切换，补偿反相输入信号，实现强制输入信号为指定信号的功能。当安全保护信号为低电平时，强制系统解除闭环控制，输出固定保护信号，实现伺服阀阀芯位置的保护，从而达到系统的安全的目的。具有响应快，对控制无扰动的特点。
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