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公开(公告)号：CN113050645B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202110301977.7
申请日：2021-03-22
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明属于双足机器人步态规划相关技术领域，其公开了一种双足机器人的弹簧负载倒立摆模型及步态规划方法，所述模型包括两条腿及质心，两条腿的一端均连接于所述质心；所述腿的刚度能够根据双足机器人的步长进行自适应调节；所述模型还包括踝关节及足部，两条腿的另一端分别通过所述踝关节连接于所述足部。本发明含有有限尺寸足部的改进弹簧负载倒立摆模型具备有限尺寸的足部和主动控制的踝关节，能够有效提高机器人的控制性能和运动性能，可以应用在各类含有主动踝关节和足部的双足或者仿人机器人中；该模型具有腿部刚度可调的特点，能够实现柔顺落脚，减少足地冲击，同时结合自适应腿伸缩策略的步态规划方法，能够提高双足机器人的步长范围。
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公开(公告)号：CN110561427A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910775000.1
申请日：2019-08-21
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明属于机器人柔顺控制领域，并具体公开了一种基于补偿的串联弹性驱动器柔顺控制系统及方法，其根据阻抗模型Pk及预设的当前时刻串联弹性驱动器负载端的目标位置/角度得到 根据串联弹性驱动器负载动态模型的逆名义模型 和当前时刻串联弹性驱动器负载端的实际位置/角度 得到 根据及 得到根据 及 计算得到 并基于 及 计算当前时刻t作动器实际目标位置/角度 最后控制串联弹性驱动器的作动器实时跟踪实际目标位置/角度 以此实现串联弹性驱动器对目标阻抗的实时跟踪。本发明可实现串联弹性驱动器的柔顺控制，具有控制精度高、效果好等优点。
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公开(公告)号：CN108974175B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201810943868.3
申请日：2018-08-18
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： B62D57/032
摘要： 本发明属于伺服控制相关技术领域，其公开了一种双足机器人的骨盆结构，该骨盆结构包括骨盆大板、两个驱动机构、摆动板件及两个转盘，该骨盆大板呈阶梯状，其包括第一支撑板、第二支撑板及连接板，该连接板的两端分别垂直连接该第一支撑板及该第二支撑板；两个该转盘分别活动地连接于该第二支撑板；两个该驱动机构分别设置在该第一支撑板及该第二支撑板上，且分别连接于两个该转盘；该驱动机构用于将直线移动转换为该转盘的转动，进而带动双足机器人的腿部转动；该摆动板件活动地连接于该第二支撑板，其与两个该驱动机构在同一个高度空间运动，并带动该双足机器人摆动。本发明降低了脚底到骨盆的高度，减小了体积，提高了空间利用率。
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公开(公告)号：CN108058757B
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201711201810.3
申请日：2017-11-27
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： B62D57/032
摘要： 本发明属于液压伺服控制领域，并公开了一种双足机器人髌骨变阻抗仿生驱动单元，包括大腿板、阻尼器、转轴、离合器片A、阻尼绳A、舵机、棘爪、棘轮、液压缸、凯夫拉传动带、离合器片B和非线性弹簧，所述阻尼绳A搭在所述阻尼器的顶端；所述棘爪的一端可转动安装在所述大腿板上，该棘爪的另一端通过所述舵机驱动进行摆动；所述凯夫拉传动带的一端固定连接在所述液压缸的活塞杆上，并且另一端固定连接在所述离合器片B上，并且所述凯夫拉传动带搭在所述非线性弹簧的顶端。本发明通过使用可变阻尼的结构实现小腿韧带对弹性冲击的减缓振动和吸收动能的作用，同时使用可变弹性装置进行力矩补偿，满足液压弹性驱动器对膝关节的力矩需求。
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公开(公告)号：CN109466652B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201811258888.3
申请日：2018-10-26
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： B62D57/032
摘要： 本发明属于机器人本体结构相关技术领域，其公开了一种适用于双足机器人的多自由度躯干机构，该躯干机构包括上半部、骨盆和髋关节组件以及两个髋关节pitch方向驱动组件，该骨盆和髋关节组件连接于该上半部；两个该髋关节pitch方向驱动组件连接于该骨盆和髋关节组件；该上半部及该髋关节pitch方向驱动组件是由油缸驱动的，该骨盆和髋关节组件是由电机驱动的；该上半部通过三个油缸实现机器人的前俯后仰、左右翻滚及在竖直方向的移动；该骨盆和髋关节组件与该髋关节pitch方向驱动组件相配合实现该机器人的骨盆及髋关节在yaw方向、roll方向、pitch方向的运动。本发明提高了空间利用率，结构简单，运动性能较好。
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公开(公告)号：CN112256028A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011106437.5
申请日：2020-10-15
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明公开了一种双足机器人柔顺步态控制方法、系统、设备及介质，属于机器人控制领域，方法包括：计算双足机器人在起始状态下的实际末端状态，并调节腿部刚度和触地角度，直至实际末端状态与预期末端状态之间的差值优化函数最小，得到最优腿部刚度和最优触地角度；利用多组起始状态、预期末端状态、最优腿部刚度和最优触地角度训练多层神经网络，使得多层神经网络的损失函数最小；将当前步态周期的起始状态和预期末端状态输入训练好的多层神经网络，并根据输出的腿部刚度控制量和触地角度控制量控制当前步态周期的双足机器人。控制机器人双腿刚度和触地角度，减小触地时的地面冲击，提高机器人平稳性，实现任意初始状态下的快速精确控制。
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公开(公告)号：CN110561427B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201910775000.1
申请日：2019-08-21
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明属于机器人柔顺控制领域，并具体公开了一种基于补偿的串联弹性驱动器柔顺控制系统及方法，其根据阻抗模型Pk及预设的当前时刻串联弹性驱动器负载端的目标位置/角度得到根据串联弹性驱动器负载动态模型的逆名义模型和当前时刻串联弹性驱动器负载端的实际位置/角度得到根据及得到根据及计算得到并基于及计算当前时刻t作动器实际目标位置/角度最后控制串联弹性驱动器的作动器实时跟踪实际目标位置/角度以此实现串联弹性驱动器对目标阻抗的实时跟踪。本发明可实现串联弹性驱动器的柔顺控制，具有控制精度高、效果好等优点。
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公开(公告)号：CN108420574B
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201711201584.9
申请日：2017-11-27
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明属于变刚度机构领域，并公开了一种应用于踝足假肢的变刚度储能机构，包括小腿板、固定脚、弹簧连接端A、拉伸弹簧、导轮、弹簧连接端B、连杆和传送带；拉伸弹簧的一端固定安装在弹簧连接端A上而其另一端固定连接在弹簧连接端B上；弹簧连接端B上设置有滑动凸台，小腿板上设置有弧形滑槽；连杆的一端安装在滑动凸台上而另一端安装在小腿板上；传送带的一端安装在固定脚上而另一端固定安装在滑动凸台上。本发明通过使用变刚度储能机构模拟类跟腱关节，实现支撑相转变为摆动相时保持小刚度，利于液压缸杆件伸出做正功，摆动相转变为支撑相时刚度非线性增加，吸收、存储能量，缓冲减震。
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公开(公告)号：CN110238875A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910551373.0
申请日：2019-06-24
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明属于机器人本体结构领域，并具体公开了一种具有转肩功能的双足机器人手臂。包括依次相连的转肩模块、上臂模块和下臂模块，其中，所述转肩模块包括第一连接件、胸腔板以及液压缸，所述第一连接件包括依次相连的第一连接底座、肩部转动力矩电机及第一连接盘，所述上臂模块包括第二连接件、上臂支撑板和第三连接件，所述第二连接件包括第二连接底座、肩部抬手力矩电机，所述下臂模块包括并联三角杆机构、第四连接底座及舵机。本发明可有效实现机器人手臂能同步完成转肩、转臂、抬臂、肘部转动、手腕的上下左右扭动以及手腕的转动的动作，实现机器人手臂的多自由度运动，有效的改善了机器人的运动性能。
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公开(公告)号：CN106965870B
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201710236307.5
申请日：2017-04-12
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： B62D57/032
摘要： 本发明属于仿生机器人领域，并公开了一种液压驱动柔性机器人关节，包括大腿结构、大小腿连接架和小腿结构，大腿结构包括大腿主体架、缸座、液压缸、移动架、导向轴和压缩弹簧；小腿结构包括小腿主体架、导向轨和滑动块，小腿主体架铰接在所述大腿主体架上，导向轨安装在所述小腿主体架上，所述滑动块安装在所述导向轨上；所述大小腿连接架的一端铰接在所述大腿主体架上并且另一端铰接在所述滑块上，此外，所述大小腿连接架铰接在所述导向轴远离液压缸的一端。本发明能够适应外部负载的变化；其具备仿生特性——柔性、力臂特性，满足机器人的运动需要，可以有效地降低整体重量实现轻量化，提高运动效率。
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