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公开(公告)号：CN114852212B
公开(公告)日：2023-02-07
申请号：CN202210680625.1
申请日：2022-06-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032 , F16F15/06
Abstract: 本发明公开了一种仿人机器人足部缓冲装置，趾跖关节部件的上部可转动连接足背板簧的一端；趾跖关节部件可转动连接跖骨连杆的一端；舟骨块固定连接足背板簧的另一端，舟骨块可转动连接跖骨连杆的另一端；足背板簧平行设置在跖骨连杆的上部；跟骨部件与舟骨块之间通过两组跟骨连杆可转动连接；足弓弹簧阻尼器两端分别与跟骨部件和跖骨连杆铰接。本装置仿照人足部的生理构造，具有弓形结构；设有足弓弹簧阻尼器以及足背板簧，利用足部联动关系以及两弹簧的张力作用，产生缓冲效果；并为足部着地提供三种不同的刚度状态，提高能量效率以及适应复杂地形。
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公开(公告)号：CN110315543A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910688948.3
申请日：2019-07-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16 , B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种双足机器人步态生成与优化方法，在有限状态机中，根据双足机器人的状态的目标位姿构建双足机器人的步态库；设定触发机器人各状态之间相互切换条件；在每个状态切换过程中，利用关节三次插值法对支撑腿的运动轨迹进行规划，利用高斯伪谱法对摆动腿的运动轨迹进行优化；最终由有限状态机生成双足机器人多种不同运动模式的步态，本发明所提出的双足机器人步态生成与优化方法，不考虑ZMP的约束，有无脚底边的双足机器人都可以使用该种方法生成步行轨迹。使得规划过程简单可操作，更适合在线生成，配合简单的控制策略就可以使得双足步行机器人稳定行走，完成走、跑、跳等动作。
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公开(公告)号：CN114852212A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210680625.1
申请日：2022-06-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032 , F16F15/06
Abstract: 本发明公开了一种仿人机器人足部缓冲装置，趾跖关节部件的上部可转动连接足背板簧的一端；趾跖关节部件可转动连接跖骨连杆的一端；舟骨块固定连接足背板簧的另一端，舟骨块可转动连接跖骨连杆的另一端；足背板簧平行设置在跖骨连杆的上部；跟骨部件与舟骨块之间通过两组跟骨连杆可转动连接；足弓弹簧阻尼器两端分别与跟骨部件和跖骨连杆铰接。本装置仿照人足部的生理构造，具有弓形结构；设有足弓弹簧阻尼器以及足背板簧，利用足部联动关系以及两弹簧的张力作用，产生缓冲效果；并为足部着地提供三种不同的刚度状态，提高能量效率以及适应复杂地形。
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公开(公告)号：CN114248855A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202111560356.7
申请日：2021-12-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032 , G06F30/20 , G06T3/40
Abstract: 本发明公开了双足机器人空间域步态规划与控制方法，将双足机器人髋关节相对支撑腿踝关节的水平距离设为相变量δ，通过当前状态、参考步长及参考速度设计优化出基于相变量的摆动腿关节参考角度轨迹；完成空间域的摆动腿步态规划；建立二阶倒立摆模型，通过非线性模型预测控制优化出用于速度控制的支撑腿髋关节参考力矩；基于获得上述的摆动腿关节参考角度轨迹以及支撑腿髋关节参考力矩之后，利用全身动力学Quadratic Programming控制在多目标任务中优化出关节力矩，进而控制机器人步态行走。本方法将摆动腿踝关节的运动与时间脱离开来，使其仅依赖自身状态，增强鲁棒性。
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公开(公告)号：CN112051741A
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202010973792.6
申请日：2020-09-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04 , B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种双足机器人动态运动生成与控制方法，在单脚支撑期，通过建立全身动力学反馈线性化控制器控制支撑腿的长度和上身俯仰的姿态保持双足机器人动态运动特性；基于全身动力学模型解耦摆动腿与全身的动力学耦合，通过建立摆动腿预测控制模型控制在未来观测规划的位置，落脚点调节给出了未来腿末端一系列目标点，根据环境信息规划摆动腿末端轨迹、实时调整动腿的落脚点；由支撑腿的全身动力学力矩控制量和摆动腿的控制力矩一同作为双足机器人运动控制输入；本发明将双足机器人自身动力学引入实时规划和在线控制，解耦高维非线性系统，独立控制摆动腿达到动态稳定运动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107186756A
公开(公告)日：2017-09-22
申请号：CN201710454966.6
申请日：2017-06-16
Applicant: 北京理工大学
CPC classification number: B25J19/02 , B25J9/1694 , B25J15/0009
Abstract: 本发明内容设计了一种用于五指灵巧手自适应预抓取的接近觉传感网，利用仿人灵巧手结构上的包络特点，通过在各关节安置角度传感器及各指节内侧表面嵌入距离传感器组成传感网络，为灵巧手的预抓取任务提供了两个新型功能。一方面能够建立手掌内物体的三维模型，基于连杆机构学对上述两种传感器的数据进行实时处理，得到物体点云数据，为识别抓取目标提供了一种新的方法。另一方面，通过接近觉传感网对各手指的侧摆运动进行控制，传感网将力规划时指尖可达域从三维空间降为二维平面，解决了计算指尖期望位姿的运算量大等问题，提高了预抓取阶段的实时规划速度，同时让尽可能多的指节与抓取目标接触，为实现稳定抓握奠定更好的基础。
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公开(公告)号：CN114248855B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202111560356.7
申请日：2021-12-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032 , G06F30/20 , G06T3/40
Abstract: 本发明公开了双足机器人空间域步态规划与控制的方法，将双足机器人髋关节相对支撑腿踝关节的水平距离设为相变量δ，通过当前状态、参考步长及参考速度设计优化出基于相变量的摆动腿关节参考角度轨迹；完成空间域的摆动腿步态规划；建立二阶倒立摆模型，通过非线性模型预测控制优化出用于速度控制的支撑腿髋关节参考力矩；基于获得上述的摆动腿关节参考角度轨迹以及支撑腿髋关节参考力矩之后，利用全身动力学Quadratic Programming控制在多目标任务中优化出关节力矩，进而控制机器人步态行走。本方法将摆动腿踝关节的运动与时间脱离开来，使其仅依赖自身状态，增强鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113370245B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110769543.X
申请日：2021-07-07
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种可自动弯曲回位的机械臂夹持器，该装置的基本组件包括双轴舵机、舵机外壳、轴承、齿轮、轴承固定圆盘、夹持器的夹持前端主体、夹持器的夹持后端主体、弹簧、弹簧连接柱、弹簧挡板以及连接固定各组件所需的标准件。该夹持器机构突出优点是能够实现机械臂在夹持物体的过程当中，夹持器的夹持前端能够自动地向内弯曲从而更好更稳地夹紧物体，以防止物体向前滑脱，并且在松开物体后夹持前端能够自动地恢复到原位置。该夹持器机构在实现夹取过程中夹持前端自动弯曲和复原的功能结构上采用纯机械结构设计，设计简洁、结构简单、制造方便。同时整个夹持器尽可能地减少自身重量，在节省材料的同时能够更好更广泛地适用于多种类型的机械臂。
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公开(公告)号：CN114074725A
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202111434440.4
申请日：2021-11-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/028
Abstract: 本发明公开了适用于轮足机器人的轮足切换装置，该装置主要应用于轮腿式机器人小腿以下的部分，包括连接座、锥齿轮箱、电机和轮足部件；连接座与机器人的小腿末端相连，其两侧分别固定有一个电机，两电机输出端分别连接着小锥齿轮构成前后两组旋转部，两旋转部通过电机法兰与连接座相连，同时锥齿轮架上开有前后同心的两轴承孔，小锥齿轮穿过轴承孔通过铜质的滑动轴承与锥齿轮架相抵，大锥齿轮通过交叉滚子轴承固定在锥齿轮架上与两小锥齿轮同时啮合，大锥齿轮与轮通过法兰相连。本发明采用了锥齿轮差动驱动实现机器人的轮足转换，且轮足转换装置结构紧凑，能够保证了机器人在不同路面的良好的适应性。
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公开(公告)号：CN113485398B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202110811070.5
申请日：2021-07-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/49 , G05D109/12
Abstract: 本发明公开了一种轮式双足机器人姿态控制方法，通过建立低维单轮‑倒立质心摆模型，优化控制质心与轮轴相对位置，从而实现轮式稳定与移动能力；建立双足机器人全身动力学模型，依据机器人参考位姿求解全身动力学补偿控制量和调节量，实现腿式高维非线性系统的位姿控制。该方法将轮式双足机器人姿态控制与平衡控制解耦，通过建立低维模型进而快速优化平衡控制量，通过高维模型精确控制机器人形态位姿，因此方法结合了快、准的优点，使轮式双足机器人控制更加方便快捷并具备稳定性。
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