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公开(公告)号：CN116011137A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211711709.3
申请日：2022-12-29
Applicant: 中国科学技术大学 , 中国科学院国家天文台
IPC: G06F30/17 , G06F30/27 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种FAST新型馈源舱机构结构参数优化方法，包括：步骤1，在新型馈源舱机构对应建立全局坐标系和两个局部坐标系，并采用四元数法表示旋转矩阵；步骤2，对新型馈源舱机构进行静力学建模；步骤3，设置索力优化函数；步骤4，设置防碰撞约束；步骤5，设置所述新型馈源舱机构结构参数优化的目标函数和约束条件并求解。本发明通过优化FAST新型馈源舱机构结构参数，可以在索力范围内使馈源舱机构观测角度提升到50°天顶角，从而使FAST能够观测银河系中心。
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公开(公告)号：CN116108701B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310375061.5
申请日：2023-04-10
Applicant: 中国科学技术大学 , 中国科学院国家天文台
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F111/04 , G06F119/14 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开一种FAST新型馈源舱机构运动学正解求解及控制方法，属天文设备控制领域。求解方法包括：步骤S1，建立局部坐标系描述下平台位姿；步骤S2，确定并联柔索机构几何参数和结构参数；步骤S3，定义绳长约束方程；步骤S4，建立基于增量式的并联柔索机构运动学模型；步骤S5，设置运动学正解优化目标函数并求解。控制方法包括：用离线规划模块基于运动学正解求解方程和动力学模型通过下平台期望位姿计算期望索力和期望绳长；分别控制6套上拉索机构的绳长和3套下拉索机构的索力。本发明能够实现FAST馈源舱机构最大50°天顶角下的控制，满足下平台位姿控制精度，有效调节并联柔索机构内力，改善索力性能，提升抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN116108701A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202310375061.5
申请日：2023-04-10
Applicant: 中国科学技术大学 , 中国科学院国家天文台
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F111/04 , G06F119/14 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开一种FAST新型馈源舱机构运动学正解求解及控制方法，属天文设备控制领域。求解方法包括：步骤S1，建立局部坐标系描述下平台位姿；步骤S2，确定并联柔索机构几何参数和结构参数；步骤S3，定义绳长约束方程；步骤S4，建立基于增量式的并联柔索机构运动学模型；步骤S5，设置运动学正解优化目标函数并求解。控制方法包括：用离线规划模块基于运动学正解求解方程和动力学模型通过下平台期望位姿计算期望索力和期望绳长；分别控制6套上拉索机构的绳长和3套下拉索机构的索力。本发明能够实现FAST馈源舱机构最大50°天顶角下的控制，满足下平台位姿控制精度，有效调节并联柔索机构内力，改善索力性能，提升抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN114643584B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210534218.X
申请日：2022-05-17
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种绳索牵引并联机器人快速终端滑模同步控制方法，包括：步骤1，建立绳索牵引并联机器人的运动学方程；步骤2，根据运动学方程建立整体动力学模型：步骤3，根据整体动力学模型设定各绳长跟踪误差，根据设定的各绳长跟踪误差设定各绳长同步误差、跟踪误差和耦合误差；步骤4，设定控制各绳长耦合误差有限时间收敛的滑模面；步骤5，根据各绳长耦合误差和滑模面设定滑模面的趋近律，根据滑模面、滑模面的趋近律和整体动力学模型确定快速终端滑模同步控制律；步骤6，根据快速终端滑模同步控制律对驱动各绳索的电机进行同步控制，使各绳索连接的动平台沿着给定的期望轨迹进行运动。该方法能提升绳索牵引并联机器人的运动控制精度。
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公开(公告)号：CN116211462A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310459292.4
申请日：2023-04-26
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: A61B34/10
Abstract: 本发明公开一种康复机器人用的人体腿部肌肉模拟装置及腿部模拟装置，属于康复机器人领域。人体腿部肌肉模拟装置包括：导轨支座底部设第一滚动轴承组件；直线导轨的固定端固设在导轨支座内；弹簧阻尼组件和弹簧挡板穿设在直线导轨上；直线轴承活动穿设在直线导轨自由端，能沿直线导轨压缩或释放弹簧阻尼组件，该直线轴承组件的底部设第二滚动轴承组件；压力传感器设置在弹簧挡板与直线轴承组件之间。本发明通过设置弹簧阻尼组件，使假肢具有类似人腿关节的被动弹性和阻尼，模拟人腿运动特性，可更换弹簧阻尼组件改变模拟肌肉的弹性模量和阻尼。通过压力传感器获取弹簧阻尼组件压力，保证绳驱动康复机器人在对假人进行实验测试时的安全性和准确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115070771B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202210848877.0
申请日：2022-07-19
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种绳索牵引并联机器人弹性双环同步控制方法，包括：步骤1，根据绳索牵引并联机器人的运动学方程和电机转动方程，建立弹性方程、动平台动力学方程和卷筒端动力学方程；步骤2，根据动平台运动学方程设定位姿组合误差向量和位姿滑模向量；步骤3，根据位姿组合误差向量和位姿滑模向量，结合动平台动力学方程、弹性方程和电机转动方程，设定绳索牵引并联机器人的外环参考张力控制律和内环电机同步控制律；步骤4，根据外环参考张力控制律和内环电机同步控制律对绳索牵引并联机器人驱动各卷筒的电机进行同步控制。该方法能在保证多绳索同步控制的同时处理绳索的弹性形变问题，有效提升控制性能和精度。
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公开(公告)号：CN115070771A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210848877.0
申请日：2022-07-19
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种绳索牵引并联机器人弹性双环同步控制方法，包括：步骤1，根据绳索牵引并联机器人的运动学方程和电机转动方程，建立弹性方程、动平台动力学方程和卷筒端动力学方程；步骤2，根据动平台运动学方程设定位姿组合误差向量和位姿滑模向量；步骤3，根据位姿组合误差向量和位姿滑模向量，结合动平台动力学方程、弹性方程和电机转动方程，设定绳索牵引并联机器人的外环参考张力控制律和内环电机同步控制律；步骤4，根据外环参考张力控制律和内环电机同步控制律对绳索牵引并联机器人驱动各卷筒的电机进行同步控制。该方法能在保证多绳索同步控制的同时处理绳索的弹性形变问题，有效提升控制性能和精度。
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公开(公告)号：CN114347005B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210268127.6
申请日：2022-03-18
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种能避障的绳索牵引并联机器人连续重构规划方法，包括：1）根据绳索与导引滑轮的位置关系引入虚拟的绳索引出点，构建机器人运动学模型并考虑机器人的闭链结构，得出闭链约束方程；2）根据闭链约束方程产生的流形，采用切空间局部近似流形的方式，得到用于建立切空间的正交基底；3）在流形切空间中进行无碰撞重构路径搜索；4）根据重构路径，求解实际绳长和实际绳索引出点的位置，得到所述机器人的构型变化，实现所述机器人无碰撞连续重构规划。本发明通过对绳索牵引并联机器人进行连续重构规划，提高了绳索牵引并联机器人的避障能力。
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公开(公告)号：CN113639913B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202110992166.6
申请日：2021-08-27
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种绳驱动并联机器人实时拉力测试装置，涉及拉力测试技术领域，包括由驱动电机同步驱动的卷筒和同步螺杆，同步滑块螺纹配合连接于同步螺杆上，卷筒滑块套设于卷筒外部，与同步滑块连接固定，其顶部通过卷筒滑块导引滑轮底座转动安装有用于张紧驱动绳的卷筒导引滑轮。本发明通过设置主动同步轮、同步带和从动同步轮将卷筒的转动运动同步传递至同步螺杆，使同步滑块在卷筒收绳或放绳的过程中跟随卷筒的转动驱动卷筒滑块沿卷筒轴线平移，控制驱动绳于卷筒上的收放位置，实现了驱动绳于卷筒上的按位顺序收放，避免驱动绳的不同部分在收放过程中互相干扰，提高了驱动绳收放控制的精度及驱动绳收放动作的稳定性。
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公开(公告)号：CN114367964A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202210280216.2
申请日：2022-03-22
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开一种绳索牵引并联机器人重构规划方法，包括：步骤1，设定绳索牵引并联机器人的坐标系和参数，分别建立动平台和单个绳索引出装置的动力学方程；步骤2，根据参数，建立与力可行工作空间对应的数学模型；步骤3，规划动平台轨迹并离散为动平台路径点集合，结合力可行工作空间对应的数学模型确定当前构型的力可行工作空间与动平台路径的关系；步骤4，判断是否有最优构型；步骤5，设置连续重构中使移动的绳索引出点数目最少的目标函数，求解出在连续重构中的绳索引出点位置序列，即完成对绳索牵引并联机器人的重构规划。该方法通过调整到最优构型和实行连续重构的方式进行规划重构，且移动的绳索引出点数目最少，节省能量。
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