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公开(公告)号：CN113552880B
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202110796915.8
申请日：2021-07-14
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 闫曈 , 苏波 , 许威 , 江磊 , 党睿娜 , 汪建兵 , 郭亮 , 邓秦丹 , 梁振杰 , 赵建新 , 姚其昌 , 蒋云峰 , 慕林栋 , 许鹏 , 刘宇飞 , 邢伯阳 , 王志瑞 , 邱天奇
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种双足轮式机器人平衡控制方法，解耦双足轮式机器人机身运动与腿部运动，提高了双足轮式机器人的稳定性。包括如下步骤：步骤一：令双足轮式机器人的两条腿分别为腿A和腿B；先控制腿A按规划值移动，然后计算腿A按规划值移动后其质心的位移；步骤二：依据步骤一所计算的腿A质心的位移，基于零力矩点平衡判定和腿部质心‑步长方程计算腿B的期望质心位移和期望迈步长度；步骤3：根据步骤2所计算的腿B的期望迈步长度，计算腿B中两个关节的转角，进而通过控制对应关节处的电机实现对腿B运动的控制，使腿B的迈步长度为所计算的期望迈步长度。
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公开(公告)号：CN113771046B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111241375.3
申请日：2021-10-25
Applicant: 中国北方车辆研究所 , 智能移动机器人(中山)研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提出一种最小化Jerk指标摆动轨迹规划方法，使用当前机器人估计质心速度与期望速度规划摆动落足点，摆动轨迹规划以最小化轨迹Jerk为目标，同时使用当前质心速度与期望速度作为轨迹始末的速度约束，从而规划出满足机器人本身速度状态且加速度平滑连续的摆动轨迹，基于最优Jerk目标保证轨迹总体冲击积分最小。
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公开(公告)号：CN114029954B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202111380807.9
申请日：2021-11-15
Applicant: 中国北方车辆研究所 , 智能移动机器人(中山)研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及自动控制领域，公开一种异构伺服执行器的力反馈估计方法。本发明首先针对不同类型的异构伺服执行器对其原始测量数据进行数字滤波；构建力伺服执行器的线性估计模型，采集真实扭矩测量数据对上述模型中系数进行拟合求解最优化的模型系数；构建位置/速度执行器的非线性估计模型，采集真实扭矩测量数据对上述模型中系数进行拟合求解最优化的模型系数；在得到模型系数后，向模型中分别输入采集的位置、速度和电流测量值，在线估计得到估计结果；基于虚功原理和雅克比矩阵计算当前扭矩估计结果对应的力。本发明解决了异构执行器力反馈在线估计的问题，并提高了执行器机构存在磨损、静摩擦和接触抖动时力反馈测量的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN114789761B
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202210506006.0
申请日：2022-05-10
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032 , H02K3/28 , H02K7/116 , H02K9/06 , H02K9/22
Abstract: 本发明涉及一种电驱动关节及三自由度仿生机器人关节集成模组，电驱动关节，包括外壳总成、电机总成、一级减速器总成、二级减速器总成、编码器总成和轴承组；模组包括膝关节单元、前摆单元、侧展单元及腿部单元；电驱动关节采用轴向磁通电机；膝关节单元与前摆关节单元同向布置，侧展关节单元输出轴线与前摆关节轴线正交布置，本发明利用高度集成化的电机形成多自由度拓扑，结构简单紧凑、高集成度、轴向尺寸小、各关节负载端质心位置距离较近，等效转动惯量小，具备高频响应性能、高机动、低惯量、空间复用、高集成度、高可靠、耐冲击的三自由度机器人关节，可直接应用于双足、四足、六足等腿足式机器人。
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公开(公告)号：CN115391680A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210980205.5
申请日：2022-08-16
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: G06F16/9537 , G06F16/29 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06K9/62 , G06V20/56 , G06V20/70 , B62D57/032
Abstract: 本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种基于深度学习的四足机器人足端地面滑移率估计方法，其采用深度神经网络实现对当前地形属性类别的判断，进一步采用GPS全球定位结果获取对应经纬度下的地质数据集，从而得到同样地形属性在不同区域内的准确地形滑移率；本发明将深度学习技术应用于四足机器人足端地面滑移率估计，解决了传统人工着地判断策略复杂、参数多、鲁棒性差的问题，通过长期收集数据进行训练最终得到高可靠、高灵敏性的地形属性判断神经网络，进一步结合地质定位数据集获取准确的滑移率，该方法在不同机器人构型和平台上具有良好的泛化和迁移能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114893469A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210547870.5
申请日：2022-05-18
Applicant: 中国北方车辆研究所
Abstract: 本发明涉及一种与足式机器人腿部结构一体化集成的液压油缸，属于液压执行机构领域，包括：活塞杆组件(1)、腿部结构件(2)、缸筒(3)、缸盖(4)、位移传感器支撑环(5)、动铁芯连杆(6)、位移传感器壳体(7)、活塞杆堵头(8)、位移传感器限位销(9)、位移传感器固定螺母(10)；本发明液压缸结构紧凑，并且与足式机器人腿部结构一体化集成，省去了外部油管连接，液压缸内置的位移传感器不与外界环境接触，工作可靠性高，测量精度高。
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公开(公告)号：CN114852210A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210448015.9
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 闫曈 , 苏波 , 许威 , 江磊 , 邱天奇 , 党睿娜 , 王志瑞 , 梁振杰 , 赵建新 , 许鹏 , 姚其昌 , 蒋云峰 , 汪建兵 , 慕林栋 , 刘宇飞 , 邢伯阳 , 郭亮 , 邓秦丹 , 降晨星
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种可咬合的大坡度仿生足，包括上安装支座、下安装支座、触地判定模块、换挡锁死模块、线控模块、预紧弹簧以及防滑足垫；其中，所述上安装支座、下安装支座分别套设在机器人机械腿上；本发明带有自由度的咬合地面足端，具有接地咬合状态附着系数高、离地前自动松脱不影响抬腿的自适应调节能力，在没有引入新的主动件的情况下，显著提高了足式机器人足地附着力，增大了足式机器人的爬坡能力，提高机器人整机通过性能与机动能力，实现了四足机器人对大坡度斜面的攀登，解决了四足机器人的大坡度斜面爬坡问题。
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公开(公告)号：CN114771688A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210505764.0
申请日：2022-05-10
Applicant: 中国北方车辆研究所
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种无缆三自由度关节模组及仿生腿足结构，所述无缆三自由度关节模组包含:侧展关节、前摆关节及膝关节，所述仿生腿足结构包含三自由度关节模组、大腿、小腿、足端及足地感知单元。无缆三自由度关节实现膝关节线缆内置的结构形式，膝关节模组动力与信号线缆通过与其串联的前摆关节中空轴实现保护和布线，减少了避免仿生机器人在运动时由于膝关节线缆外置导致的干涉以及可靠性问题，整机集成后，无外置线缆，可大大提高系统可靠性与安全性。实现一种模块化、高可靠、安装与拆卸方便的仿生机器人模块化单腿模块。该仿生机器人腿足及无缆仿生关节模块化程度高，可靠性与稳定性较好，可广泛应用于双足、四足、六足、轮足等仿生机器人上。
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公开(公告)号：CN113682395B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110978190.4
申请日：2021-08-23
Applicant: 中国北方车辆研究所
Inventor： 苏波 , 闫曈 , 许威 , 江磊 , 党睿娜 , 赵建新 , 姚其昌 , 慕林栋 , 邓秦丹 , 邱天奇 , 蒋云峰 , 许鹏 , 郭亮 , 王志瑞 , 邢伯阳 , 刘宇飞 , 汪建兵 , 梁振杰
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种受力位置可调的自增力防滑仿生足，包括滑移轮、复位装置、前支撑脚和后支撑脚，利用滑移轮检测足端滑移情况，同时改变切向摩擦力的方向为支撑脚的正压力，实现自增力防滑效果。同时前后支撑脚采用多节耦合结构，随正压力的增大而增大足地接触面积，改变受力位置，通过机械装置实现足地附着力的动态自适应。本发明不引入新的主动件，结构简单，控制方便，适合于足式机器人的大坡度上下坡，增强了足式机器人的通过能力，提高机器人整机性能。
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公开(公告)号：CN113977585A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111412185.3
申请日：2021-11-25
Applicant: 中国北方车辆研究所 , 智能移动机器人(中山)研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开一种虚拟力伺服柔顺控制方法，属于自动控制领域。该方法在传统力前馈输出的基础上通过结合摆动轨迹规划约束、支撑状态来使能加速度、速度、位置控制通道，从而提高机器人在支撑中的力控鲁棒性，并且实现精确的摆动轨迹跟踪控制。本发明方法基于多通道控制方法实现混合控制从而提高支撑接触力控的鲁棒性，来实现对期望力的可靠跟踪，提高支撑中机构控制的柔顺性，通过不同的柔顺性需求调节控制器阻抗刚度，降低不同材质地面对力控可靠性的影响，本发明适用于机器人运动控制领域。
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