公开(公告)号：CN119217369A

公开(公告)日：2024-12-31

申请号：CN202411455664.7

申请日：2024-10-18

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 庄春刚 ,  沈之楷 ,  胡鸿波

IPC: B25J9/16

Abstract: 一种考虑机器人基座安装倾角的动力学参数同步辨识方法，初始化参数，采集传感器信号并提取得到各关节的加速度后根据基座模型观测矩阵和力旋量向量计算得到基座力传感信息的残差关于机器人安装倾角的雅可比矩阵，再更新机器人安装倾角、耦合矩阵参数以及动力学模型参数后，通过判断前后两次迭代得到结果差是否小于给定阈值的方式判断机器人安装倾角是否收敛，当收敛时重新计算计算机器人安装倾角对应的机器人基坐标下重力加速度向量及其雅可比矩阵，否则利用不同的轨迹验证辨识得到的模型的正确性。本发明利用基座附加力/力矩传感器的工业机器人系统，扩展辨识了机器人的安装倾角并原位标定了力传感器的耦合参数并实现机器人在任意安装倾角下的动力学参数辨识，显著提升了工业机器人在不同安装倾角下的基于动力学模型的整机运动控制性能。

公开(公告)号：CN120056110A

公开(公告)日：2025-05-30

申请号：CN202510247116.3

申请日：2025-03-04

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 庄春刚 ,  胡鸿波 ,  张忠恺 ,  查鹏鑫 ,  熊振华

IPC: B25J9/16

Abstract: 一种基于物理信息网络的多关节机器人间隙误差补偿方法，通过采集机器人激励实验过程中机器人各关节角度、角速度和电流数据并计算得到机器人的动力学残余误差并生成数据集，用于训练构造得到的误差检测及分类网络；再构造基于高斯基函数的间隙误差模型并建立基于PINN的间隙误差补偿网络，通过数据集训练后在在线阶段采用训练后的基于PINN的间隙误差补偿框架进行预测误差幅值以及进行误差补偿。本发明能够避免对关节间隙的复杂力接触过程进行建模，通过学习机器人的关节运动状态与间隙误差之间潜在的映射关系，实现高性能的关节动力学间隙误差的有效补偿，提升了基于动力学模型的机器人控制技术的精度和鲁棒性。

公开(公告)号：CN119335901A

公开(公告)日：2025-01-21

申请号：CN202411455660.9

申请日：2024-10-18

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 庄春刚 ,  胡鸿波 ,  沈之楷

IPC: G05B17/02

Abstract: 一种基于PINN的工业机器人动力学及摩擦重构方法，在离线阶段通过构造机器人激励轨迹并设置机器人激励实验，同时采集过程中机器人关节位置数据、速度数据和电流数据进而构造数据集，用于对基于拉格朗日方法构造得到的机器人动力学建模的PINN模型和基于库仑粘滞模型构造得到的机器人摩擦建模的PINN模型进行混合学习；在在线阶段，采用训练后的机器人动力学PINN模型和机器人摩擦PINN模型进行实时推理预测，获得机器人关节力矩的动力学分量和摩擦分量。本发明显著简化了工业机器人关节力矩的建模和预测过程，并能够实现高精度的关节力矩预测效果，从而提升工业机器人基于动力学模型的整机运动控制性能。

公开(公告)号：CN116690559A

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310580657.9

申请日：2023-05-23

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 庄春刚 ,  胡鸿波 ,  卢岩 ,  沈之楷 ,  朱向阳

IPC: B25J9/16

Abstract: 一种基于时空图卷积网络的工业机器人关节力矩补偿方法，在离线阶段通过生成符合机器人关节位置和速度限制的优化运动轨迹，设置机器人按优化运动轨迹运动并同步采集机器人关节位置、速度以及用于计算机器人各关节估算力矩的关节电流，通过机器人动力学参数辨识得到机器人动力学模型，进而得到初步的关节预测力矩，再根据机器人关节之间的空间关系以及运动学和动力学特性构建关节图邻接矩阵，从而得到用于训练时空图卷积网络的样本集；在在线阶段采用训练后的时空图卷积网络预测得到时刻各个关节的力矩补偿量，即初步的关节预测力矩和关节估算力矩之差；将此补偿力矩前馈给机器人各关节驱动电机，从而有效减小机器人各关节的力矩跟踪误差。本发明显著提升了工业机器人的运动性能。

公开(公告)号：CN117001669A

公开(公告)日：2023-11-07

申请号：CN202311064861.1

申请日：2023-08-23

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 庄春刚 ,  卢岩 ,  沈之楷 ,  胡鸿波

IPC: B25J9/16 ,  B25J19/00

Abstract: 一种结合机器人本体及外部力传感的原位标定和同步辨识方法，通过建立工业机器人关节的动力学模型以及机器人基座的受力模型；采集工业机器人在沿激励轨迹运动时的关节电流以及基座的外部力传感信息并基于物理可行性约束的迭代算法进行关节电机转矩常数和力传感器耦合矩阵的全局原位标定的同时，辨识得到机器人动力学参数。本发明针对现有基于模型的动力学参数辨识的方法的特点，解决了采用关节电流反馈信号的工业机器人参数辨识精度较低且容易受到关节电流噪声影响的问题。