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公开(公告)号：CN115446822B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202211329266.1
申请日：2022-10-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种用于三维运动的具有一体化正交关节的蛇形机器人，其包括多个正交关节模块、头部组件和尾部组件，头部组件设于多个正交关节模块的首端，多个正交关节模块首尾连接，且每个正交关节模块包括结构相同的第一关节单元和第二关节单元，第一关节单元设于第二关节单元的前端，且第一关节单元与第二关节单元共同组成正交关节模块，尾部组件设于多个正交关节模块的尾端。本发明各个单元之间转动连接，且可以灵活便捷地组装和拆卸，同时还可以根据应用需求可以随时安装或拆卸从动轮组件，从而实现蛇形机器人有轮和无轮情况下的运动方式，具有结构改进明显、便于组装、可重构性高、自适应性强、运动稳定性高的优点。
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公开(公告)号：CN115598981B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202211328006.2
申请日：2022-10-27
Applicant: 北京科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种用于正交关节蛇形机器人的电控制方法，其包括：初始化正交关节蛇形机器人基本参数并设置CPG模型的控制参数初始值，确定正交关节蛇形机器人行进过程中的模态控制参数，求解CPG模型的模型参数和微分方程并获得控制参数，基于控制参数控制串行总线舵机执行动作，更新CPG模型的控制参数初始值，得到随时间变化的串行总线舵机角度位置，控制正交关节蛇形机器人的运动，并基于此提供一种分布式供电系统。本发明基于生物启发式的CPG控制方式，实现蛇形机器人在不同运动场景下的多模态运动，提高了蛇形机器人的运动灵活性、运动稳定性、环境适应性和续航性，减小了控制难度，且布线合理，电路结构复杂度低，模块化程度高。
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公开(公告)号：CN115598981A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202211328006.2
申请日：2022-10-27
Applicant: 北京科技大学(CN)
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种用于正交关节蛇形机器人的电控制方法，其包括：初始化正交关节蛇形机器人基本参数并设置CPG模型的控制参数初始值，确定正交关节蛇形机器人行进过程中的模态控制参数，求解CPG模型的模型参数和微分方程并获得控制参数，基于控制参数控制串行总线舵机执行动作，更新CPG模型的控制参数初始值，得到随时间变化的串行总线舵机角度位置，控制正交关节蛇形机器人的运动，并基于此提供一种分布式供电系统。本发明基于生物启发式的CPG控制方式，实现蛇形机器人在不同运动场景下的多模态运动，提高了蛇形机器人的运动灵活性、运动稳定性、环境适应性和续航性，减小了控制难度，且布线合理，电路结构复杂度低，模块化程度高。
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公开(公告)号：CN115446822A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211329266.1
申请日：2022-10-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种用于三维运动的具有一体化正交关节的蛇形机器人，其包括多个正交关节模块、头部组件和尾部组件，头部组件设于多个正交关节模块的首端，多个正交关节模块首尾连接，且每个正交关节模块包括结构相同的第一关节单元和第二关节单元，第一关节单元设于第二关节单元的前端，且第一关节单元与第二关节单元共同组成正交关节模块，尾部组件设于多个正交关节模块的尾端。本发明各个单元之间转动连接，且可以灵活便捷地组装和拆卸，同时还可以根据应用需求可以随时安装或拆卸从动轮组件，从而实现蛇形机器人有轮和无轮情况下的运动方式，具有结构改进明显、便于组装、可重构性高、自适应性强、运动稳定性高的优点。
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公开(公告)号：CN115256376B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202210812975.9
申请日：2022-07-11
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种基于贝塞尔曲线的蛇形机器人变直径攀爬步态控制方法，其包括以下步骤，步骤一：确定变直径攀爬的背脊曲线，获得蛇形机器人攀爬路径；步骤二：离散化背脊曲线，计算蛇形机器人与背脊曲线对应的关节角度；步骤三：结合移位控制与滚动控制，控制蛇形机器人实现变直径攀爬运动。本发明将具有高度灵活性贝塞尔曲线用于蛇形机器人攀爬步态的设计，通过改变贝塞尔曲线自由控制点的位置可以匹配不同尺寸管道的过渡需求，具有很好的调整灵活性，提高了蛇形机器人在复杂管道结构中的通行能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113602039B
公开(公告)日：2023-04-21
申请号：CN202110926620.8
申请日：2021-08-12
Applicant: 北京科技大学
IPC: B60B19/12 , F16L55/32 , F16L101/30
Abstract: 本发明涉及移动轮技术领域，具体涉及一种可变直径的麦克纳姆轮及行走结构和底盘结构。该可变直径的麦克纳姆轮包括：麦克纳姆轮单体、导向机构和连杆机构，若干麦克纳姆轮单体依次设置组成麦克纳姆轮，导向机构设置在麦克纳姆轮的轴心位置，连杆机构设置在麦克纳姆轮的两侧，一端均与导向机构的端部铰接，另一端均与麦克纳姆轮两端的侧壁活动连接；导向机构的一端与动力单元连接。本发明的有益效果是：本发明的麦克纳姆轮结构简单，性能可靠，便于控制，能够在驱动过程中随时改变直径。使麦克纳姆轮在驱动管道检测装置时适应在各种不同直径的管道内运行，同时可以通过改变轮子直径实现所驱动装置的通过性和稳定性的实时调控。
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公开(公告)号：CN114932540B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210646089.3
申请日：2022-06-08
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块以及蛇形机器人，其包括第一关节单元和第二关节单元，第一关节单元和第二关节单元均包括旋转关节和连接关节，旋转关节上转动设有连接关节，且第一关节单元设于第二关节单元的前端，第二关节单元中的仓体连接板通过连接件固定于第一关节单元中的关节连接板凹槽上，且第二关节单元与第一关节单元共同组成正交关节模块。本发明各个模块之间均采用凹槽和凸块插接的方式，且能够灵活便捷地组装和拆卸，同时在各模块的两侧亦能设置从动轮组件，可以根据环境需求灵活地安装或卸掉从动轮，有利于应用于平坦环境或者其它复杂地形环境，具有可重构性和环境适应性高的优点。
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公开(公告)号：CN114932540A
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202210646089.3
申请日：2022-06-08
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块以及蛇形机器人，其包括第一关节单元和第二关节单元，第一关节单元和第二关节单元均包括旋转关节和连接关节，旋转关节上转动设有连接关节，且第一关节单元设于第二关节单元的前端，第二关节单元中的仓体连接板通过连接件固定于第一关节单元中的关节连接板凹槽上，且第二关节单元与第一关节单元共同组成正交关节模块。本发明各个模块之间均采用凹槽和凸块插接的方式，且能够灵活便捷地组装和拆卸，同时在各模块的两侧亦能设置从动轮组件，可以根据环境需求灵活地安装或卸掉从动轮，有利于应用于平坦环境或者其它复杂地形环境，具有可重构性和环境适应性高的优点。
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公开(公告)号：CN115256376A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210812975.9
申请日：2022-07-11
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种基于贝塞尔曲线的蛇形机器人变直径攀爬步态控制方法，其包括以下步骤，步骤一：确定变直径攀爬的背脊曲线，获得蛇形机器人攀爬路径；步骤二：离散化背脊曲线，计算蛇形机器人与背脊曲线对应的关节角度；步骤三：结合移位控制与滚动控制，控制蛇形机器人实现变直径攀爬运动。本发明将具有高度灵活性贝塞尔曲线用于蛇形机器人攀爬步态的设计，通过改变贝塞尔曲线自由控制点的位置可以匹配不同尺寸管道的过渡需求，具有很好的调整灵活性，提高了蛇形机器人在复杂管道结构中的通行能力。
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公开(公告)号：CN113843308B
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202110982772.X
申请日：2021-08-25
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于金属塑性加工领域，具体涉及一种金属型材压力矫直策略方法，该方法先对金属型材上表面的几何曲线进行测量并获得一系列数据点，读取数据点，计算后获取整体直线度待矫直点和局部直线度待矫直点，筛选后得到整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集；判断数据集是否为空，为空则结束，否则去除不满足要求的待矫直点，得到金属型材的最终待矫直点数据集，按照X轴坐标由小到大依次进行矫直。本发明的方充分利用型材全长的检测数据，通过合理的策略方法提取并获得其整体和局部直线度信息，继而在型材一次检测完成后精准地同时对其整体和局部直线度进行矫正将会极大地改善矫直效果，提升矫直效率，提高成品率。
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