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公开(公告)号：CN117806335B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410235805.8
申请日：2024-03-01
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于人机协作场景避障技术领域，解决了数字孪生技术与智能机器人在复杂动态环境下避障技术结合的问题。提供了一种基于人机协作的智能机器人数字孪生动态避障方法，包括以下步骤：进行物理实体空间位置的设定；构建装配机器人数字孪生模型和装配者数字孪生模型；在数字空间内建立装配机器人数字孪生模型和装配者数字孪生模型的避障策略；采用改进的Blazepose算法进行装配者姿态的实时检测，并将实时的姿态信息返回对应的装配者数字孪生模型进行虚实同步；装配机器人数字孪生模型根据装配者数字孪生模型的姿态变化、避障策略进行避障并实时反馈至物理空间。本发明能够在复杂动态环境下动态避障，提高人机协作的效率和安全性。
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公开(公告)号：CN117389150A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311587004.X
申请日：2023-11-24
Applicant: 中北大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本申请涉及智能工业机器人技术领域，公开了一种基于预定义时间非奇异终端滑模的轨迹跟踪控制方法，通过引入预定义时间非奇异终端滑模控制器，能够在任何预定义时间内实现轨迹跟踪，提高响应速度，保证机器人的运行效率，该方法包括：获得机械臂的期望运动轨迹和逆向运动学方程；基于逆向运动学方程，获得机械臂按照期望运动轨迹运动时各驱动臂的期望角位移；获得机械臂各驱动臂的实际角位移，基于各驱动臂的实际角位移和期望角位移获得各驱动臂的跟踪误差；基于各驱动臂的跟踪误差获得预定义时间非奇异终端滑模控制器的输入信号，通过预定义时间非奇异终端滑模控制器对机械臂进行轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN117021118B
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311287483.3
申请日：2023-10-08
Applicant: 中北大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 差控制性能，能够实现物理实体与数字孪生模型本发明属于机器人运行轨迹补偿技术领域， 之间通信同步，提高两者的虚实交互率。解决了并联机器人虚实交互性能差的问题。提供了一种并联机器人数字孪生轨迹误差动态补偿方法，包括生成并联机器人的数字孪生模型，并构建并联机器人轨迹样本数据集；通过动态协调强化学习方法对数字孪生模型进行训练迭代，得到最优位移和速度下的最优运动轨迹；通过对称式误差补偿法对并联机器人的物理实体和优化后的数字孪生模型间的速度误差进行补偿；进行(56)对比文件US 2022413500 A1,2022.12.29WO 2022007753 A1,2022.01.13范浩东等.基于NSGA-II算法的并联机器人结构分析及优化《.机械设计与制造工程》.2022,全文.张佳舒;赵阁;高守礼;赵东亚.基于RBF神经网络的多移动机械臂同步控制.山东科技大学学报(自然科学版).2019,(第03期),全文.张谢锴;丁世飞.基于马氏距离的孪生多分类支持向量机.计算机科学.2016,(第03期),全文.
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公开(公告)号：CN117020246A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311295767.7
申请日：2023-10-09
Applicant: 中北大学
IPC: B23B25/06
Abstract: 本发明属于筒体找正技术领域，解决了大型筒体找正整个过程均在机床内完成，严重影响设备的利用率，人工找正非常困难的问题。提供了一种大型筒体姿态调整方法，包括以下步骤：S1：对筒体进行扫描，获取点云数据进行拟合生成大型筒体的重构模型；S2：建立包括底座工装夹具、调姿方向和理想筒体在内的大型筒体调姿的理想模型；S3：以重构模型和理想模型的中轴线重合作为机外预调，确定筒体实际位姿和理想位姿的差值；S4：将位姿差值转换为推动缸的推动参数，实现重构模型与理想模型的重叠校准。本发明通过大型结构测量技术、建模技术和多点协同移动技术，完成大型筒体的线下预调找正。
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公开(公告)号：CN112642881A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201910986587.0
申请日：2019-10-13
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于机械加工领域，具体涉及孔矫正装备与矫正方法。矫正装备包括检测设备、矫直设备。检测设备有基准部分、驱动部分、探测部分、光学部分、运算显示部分。带孔工件相对于基准部分移动，通过探测部分绕支点的运动、由光斑及其变化信息获得孔的直线度。在矫直设备上分布有多个专用加力器，力的大小与各部位的误差有关。矫直方法的步骤为：第一，带孔工件运动，探测部分绕支点转动；显示光斑位置与孔的直线度；第二，加力器加力矫直，力的大小与误差有关。第三，多次检测与加力。所采用的方式有冷矫直或热矫直。本发明采用了光学放大原理，降低了探测部分绕自身轴线旋转带来的误差，检测与矫直精度高，摩擦小，可用于大、小直径孔。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117817417A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410249588.8
申请日：2024-03-05
Applicant: 中北大学
IPC: B23Q7/00
Abstract: 本发明属于筒体位姿调整技术领域，解决了大型筒体辅助找正时间长、加工精度低的问题。提供了一种基于数字孪生的大型筒体最优加工位姿调整方法，包括以下步骤：构建待加工筒体的重构点云模型和理想点云模型；通过基于双向KD‑tree的ICP算法，获取待加工筒体的重构点云模型和理想点云模型间的位置差值矩阵；得到待加工筒体在坐标轴X、Y、Z方向的三轴调整参数，控制调姿伺服电机进行待加工筒体的位姿调整；待数字孪生系统中待加工筒体的重构点云模型和理想点云模型完全重合后；再次采集待加工筒体的点云数据进行校核，保证待加工筒体的位姿在误差要求范围内。本发明够解决大型筒体加工过程中的精度低、调姿时间长的问题。
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公开(公告)号：CN117021118A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311287483.3
申请日：2023-10-08
Applicant: 中北大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于机器人运行轨迹补偿技术领域，解决了并联机器人虚实交互性能差的问题。提供了一种并联机器人数字孪生轨迹误差动态补偿方法，包括生成并联机器人的数字孪生模型，并构建并联机器人轨迹样本数据集；通过动态协调强化学习方法对数字孪生模型进行训练迭代，得到最优位移和速度下的最优运动轨迹；通过对称式误差补偿法对并联机器人的物理实体和优化后的数字孪生模型间的速度误差进行补偿；进行数字孪生框架的整合，实现并联机器人物理实体与数字孪生模型的实时同步交互。本发明有利于提升数字孪生模型重构能力与并联机器人的误差控制性能，能够实现物理实体与数字孪生模型之间通信同步，提高两者的虚实交互率。
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公开(公告)号：CN112589484A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011266145.8
申请日：2020-10-30
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于车削、镗削领域，具体涉及一种用于车床或镗床的孔加工方法，可提高车床、镗床的加工能力。该方法包括加工装置，有切削刃部分、支撑部分。切削刃部分位于工件孔内。支撑部分的直径小于或等于孔的直径，支撑部分沿圆周分布有几个楔形凸起，楔形凸起与已加工深孔内壁形成楔形空间；有切削液流向楔形空间，形成具有压力的楔形油膜。液力调节装置包括定位件，螺杆、支座；螺杆上有不同导程的螺纹。液体或气体使切屑排到孔外。加工方法的步骤：第一，装配加工装置；第二，将加工装置、工件安装于机床；第三，使切削刃相对于工件旋转。本发明液体的力量大，自定心精度高，自纠偏效果好，能吸收振动，液力大小便于估算。
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公开(公告)号：CN112648921B
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN201910991809.8
申请日：2019-10-13
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于机械制造领域，具体涉及孔类零件检测仪与孔检测方法。主要用于检测孔轴线直线度等形位误差及其它质量指标。检测仪包括基准部分、驱动部分、探测部分、光学部分、运算显示部分。带孔工件相对于基准移动；探测部分与孔壁接触或与孔壁之间有气膜，可绕支点摆动。光斑随带孔工件运动而变化。运算显示部分能显示光斑位置变化或其变换后的信息。光线与孔的中心线同轴或不同轴，探测杆、探测头上可设置孔，探测头与被测工件的孔壁形成环形楔形空间。孔检测方法包括孔检测仪器，步骤如下：第一步，放置带孔工件，并发出光线；第二步，使带孔工件或探测部分沿基准部分移动；第三步，根据光斑信息求孔形状位置误差或尺寸误差或粗糙度。
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公开(公告)号：CN112589484B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202011266145.8
申请日：2020-10-30
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于车削、镗削领域，具体涉及一种用于车床或镗床的孔加工方法，可提高车床、镗床的加工能力。该方法包括加工装置，有切削刃部分、支撑部分。切削刃部分位于工件孔内。支撑部分的直径小于或等于孔的直径，支撑部分沿圆周分布有几个楔形凸起，楔形凸起与已加工深孔内壁形成楔形空间；有切削液流向楔形空间，形成具有压力的楔形油膜。液力调节装置包括定位件，螺杆、支座；螺杆上有不同导程的螺纹。液体或气体使切屑排到孔外。加工方法的步骤：第一，装配加工装置；第二，将加工装置、工件安装于机床；第三，使切削刃相对于工件旋转。本发明液体的力量大，自定心精度高，自纠偏效果好，能吸收振动，液力大小便于估算。
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