基于轻量化的液压串联机构关节铰点位置优化方法及系统

    公开(公告)号:CN112199791A

    公开(公告)日:2021-01-08

    申请号:CN202011062064.6

    申请日:2020-09-30

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于轻量化的液压串联机构关节铰点位置优化方法及系统。该方法包括:根据末端负载特性以及串联机构结构参数,利用动力学仿真软件,确定液压串联机构中各关节的旋转型负载特性;建立各个关节中相邻两杆件之间的固定坐标系以及关节全局坐标系,并确定各个关节的铰点坐标、关节转角和关节驱动力臂之间的关系;根据旋转型负载特性及关节驱动力臂计算各个关节的直线型负载特性,以计算各个关节的液压缸结构参数以及液压油源流量;根据液压缸结构参数和液压油源流量,确定液压串联机构关节铰点位置的轻量化指标;以轻量化指标为适应度函数,求解所述轻量化指标最小时所对应的串联机构各关节的铰点坐标,使得串联机构的整体重量最轻。

    一种液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法及系统

    公开(公告)号:CN112180732A

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN202011097225.5

    申请日:2020-10-14

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法及系统。该方法包括:根据足式机器人的液压阀控伺服系统数学模型,确定系统状态空间表达式及用偏差表示的系统方程;根据系统方程,确定系统滑模面和基于双曲正切函数的复合趋近律;依据最优控制,求解系统滑模面的滑模面参数;根据系统滑模面和复合趋近律,确定系统的滑模控制律;根据系统状态空间表达式,采用含系统已知结构的线性扩张状态观测器,求解滑模控制律中的系统总扰动;确定足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律;根据足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律驱动足式机器人。本发明可以优化足式机器人的驱动效果。

    带半圆柱形足端的足式机器人腿部运动学修正方法及系统

    公开(公告)号:CN110202584B

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN201910623773.8

    申请日:2019-07-11

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种带半圆柱形足端的足式机器人腿部运动学修正方法及系统。本发明首先推导将足端视为点足时的运动学正反解,并对带有半圆柱形足端引起机器人腿部根关节轨迹产生偏移的原因进行分析;考虑到半圆柱足端与地面接触过程中恒相切,本发明将半圆柱足端虚拟为一条恒垂直于地面的杆件,提出带有半圆柱形足端的足式机器人单腿运动学模型。采用本发明修正方法,在机器人机身与接触面成不同角度时均能有效减少根关节轨迹偏移的现象,针对装配有半圆柱形足端的具有任何自由度的腿部结构,都可利用本发明方法设计运动学修正策略,提高机器人的运动控制精度,并使修正过程更加简便。

    液压阀控缸系统动力机构与负载轻量化匹配方法及系统

    公开(公告)号:CN111783247A

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN202010609559.X

    申请日:2020-06-29

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种液压阀控缸系统动力机构与负载轻量化匹配方法及系统。该方法包括:确定动力机构不同工况下,液压阀控缸系统的系统有效压力;所述系统有效压力为液压阀控缸系统可为动力机构提供的最大有效压力;所述动力机构工况包括液压缸无杆腔进油工况和液压缸有杆腔进油工况;根据所述液压阀控缸系统的系统有效压力,确定动力机构的最大供给功率和动力机构的速度平方刚度;根据所述动力机构的最大供给功率和速度平方刚度,确定所述动力机构与负载匹配的性能指标;基于所述性能指标,求解满足轻量化液压阀控缸系统的动力机构参数。本发明适用于一般工况的液压阀控缸系统动力机构与负载匹配,亦可实现液压阀控马达/摆缸系统动力机构与负载匹配。

    针对阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗补偿方法及系统

    公开(公告)号:CN110273876B

    公开(公告)日:2020-06-09

    申请号:CN201910588647.3

    申请日:2019-07-02

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种针对阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗补偿方法及系统。所述补偿方法包括获取阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗、阀控缸力阻抗控制系统数学模型以及阀控缸伺服缸参数;根据所述外环阻抗确定补偿控制策略;根据所述阀控缸伺服缸参数对所述阀控缸力阻抗控制系统数学模型进行简化分离,确定所述阀控缸力阻抗控制系统的多个传递函数;根据所述补偿控制策略以及多个所述传递函数确定补偿控制器;根据所述补偿控制器对所述阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗进行补偿,确定补偿后的外环阻抗;采用本发明所提供的补偿方法及系统能够提高高集成性阀控缸力阻抗控制系统的控制精度,改善了传统力阻抗控制系统的鲁棒性,且具有很好的工程实用性。

    一种高集成性阀控缸力控系统动态柔顺补偿控制方法

    公开(公告)号:CN107882795B

    公开(公告)日:2019-07-26

    申请号:CN201711021343.6

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种高集成性阀控缸力控系统动态柔顺补偿控制方法,该方法内容包括:首先对高集成性阀控缸力控系统进行动态刚度机理分析;力控系统动态刚度包含第一部分固有动态刚度和第二部分等效动态刚度;设计前馈补偿控制器针对第一部分固有动态刚度进行补偿控制;设计另外一种自适应前馈补偿控制器针对第二部分等效动态刚度进行补偿控制;在此基础上,设计参数自整定PID控制器用于在线调整系统前向通道增益,进一步减小力控系统的动态刚度;设计动态柔顺复合补偿控制器Gcf(s)用于增大高集成性阀控缸力控系统的动态刚度。本发明极大地减小了力控制系统的动态刚度,为机器人具有高精度和高鲁棒性要求的外环柔顺控制提供了内环动态柔顺补偿控制方法。

    一种高集成性阀控缸力控系统动态柔顺补偿控制方法

    公开(公告)号:CN107882795A

    公开(公告)日:2018-04-06

    申请号:CN201711021343.6

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 燕山大学

    CPC classification number: F15B13/02 F15B13/16 F15B21/001

    Abstract: 一种高集成性阀控缸力控系统动态柔顺补偿控制方法,该方法内容包括:首先对高集成性阀控缸力控系统进行动态刚度机理分析;力控系统动态刚度包含第一部分固有动态刚度和第二部分等效动态刚度;设计前馈补偿控制器 针对第一部分固有动态刚度进行补偿控制;设计另外一种自适应前馈补偿控制器 针对第二部分等效动态刚度进行补偿控制;在此基础上,设计参数自整定PID控制器 用于在线调整系统前向通道增益,进一步减小力控系统的动态刚度;设计动态柔顺复合补偿控制器Gcf(s)用于增大高集成性阀控缸力控系统的动态刚度。本发明极大地减小了力控制系统的动态刚度,为机器人具有高精度和高鲁棒性要求的外环柔顺控制提供了内环动态柔顺补偿控制方法。

    一种超高压大流量电液换向阀

    公开(公告)号:CN107165880A

    公开(公告)日:2017-09-15

    申请号:CN201710519817.3

    申请日:2017-06-30

    Applicant: 燕山大学

    CPC classification number: F15B13/028

    Abstract: 一种超高压大流量电液换向阀,主要包括电磁换向阀、双单向节流阀、内六角圆柱头螺钉A、阀体、密封六角螺塞、O型圈A、O型圈B、挡圈、柱塞套、活塞用密封A、柱塞等。本发明能避免电液换向阀换向时柱塞套、右端盖对陶瓷芯产生的冲击损伤;陶瓷芯相对于传统的金属阀芯,可缓解电液换向阀长时间工作时油液对其节流口的磨损,并在超高压工况、油液温度变化时均可具备更小的形变量。限制组合阀芯的周向旋转,使其流量能够稳定可控。避免了超高压油液与先导电磁换向阀的控制油液的连通,使得阀体中大部分孔道无需考虑超高压强度问题,为该阀的产业化提供了便利并提高了该阀在超高压工况下工作的可靠性。

    探测无人机多轮腿液压伺服自适应系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN119611837A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411768486.3

    申请日:2024-12-04

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及探测装备的运输领域,提供一种探测无人机多轮腿液压伺服自适应系统及其控制方法,其包括驱动装置、升降装置和收放装置。升降装置和收放装置相互并联,互不影响,升降装置根据外部环境的变化自适应调整轮腿的高度,维持稳定滑行;收放装置通过给定的收放信号完成无人机轮腿的收放。本发明通过液压驱动的方式扩充无人机内部的装载空间;无人机轮腿根据外部环境的变化实现轮腿自适应高度的调节,保持平稳滑行,保证起飞与降落过程的稳定;无人机轮腿的高度调节,为内部搭载的探测车提供更稳定工作的通道。

    一种液压足式机器人腿部位移/力传感器标定装置及方法

    公开(公告)号:CN117804666B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410030328.1

    申请日:2024-01-09

    Abstract: 本发明公开一种液压足式机器人腿部位移/力传感器标定装置及方法,液压足式机器人腿部位移/力传感器标定装置包括竖直标尺、水平定位标尺、基座框架、足端施力平衡模块、足端受力检测模块、关节定位模块和水平固定标尺。液压足式机器人腿部位移/力传感器标定方法包括:标定准备,将液压足式机器人腿部与标定装置相对连接;根据机器人运动学,标定液压足式机器人腿部位移传感器;根据机器人静力学,标定液压足式机器人腿部力传感器。本发明标定装置造价经济低廉,标定方法简单且易操作,能够满足液压足式机器人腿部位移传感器和力传感器的快速标定,并且该标定装置能适应2‑3关节数的机器人腿部位移传感器和力传感器标定。

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