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公开(公告)号：CN105619449B
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201610028353.1
申请日：2016-01-18
Applicant: 南昌大学
Abstract: 一种基于力反馈设备的零自由长度弹簧重力补偿方法，(1)将大臂的重力补偿弹簧一端连接在底座减速机构从动轮上的弹簧固定安装面，另一端通过钢丝绳相连经过定滑轮连接在大臂减速机构从动轮上与大臂反向延长线与从动轮边沿交接点处；(2)将小臂的重力补偿弹簧一端连接在底座减速机构从动轮上的弹簧固定安装面，另一端通过钢丝绳相连经过定滑轮连接在小臂减速机构从动轮边沿交接点处。本发明减轻了力反馈设备大臂机构或者是小臂机构的惯量，避免了钢丝绳与大臂机构或者小臂机构在某些位置上相互干涉。并充分考虑定滑轮的半径长度和安装位置对重力补偿的影响，证明了该弹簧重力补偿方法能够对力反馈设备实现完全的重力补偿。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105550466B
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201610015837.2
申请日：2016-01-12
Applicant: 南昌大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: Y02T10/82
Abstract: 一种力反馈设备最优弹簧重力补偿方法，采用简单弹簧重力补偿方式，将弹簧安装在力反馈设备大臂和小臂的线传动减速机构从动轮上，充分考虑了弹簧的连接点位置、自由长度和刚度系数对重力补偿的影响，建立了非线性约束关系的重力补偿模型，引入“拉伸自由长度比”，并将其与连接点位置作为优化量，平均力矩误差作为优化的适应度函数，使用改进的简单粒子优化算法迭代优化，使得力反馈设备的大臂和小臂机构能够获得最优的简单弹簧重力补偿。本发明仅使用两根弹簧，实现了对力反馈设备的大臂机构和小臂机构的重力补偿，该设计简单，易实现和改装。
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公开(公告)号：CN105573121B
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201610028359.9
申请日：2016-01-18
Applicant: 南昌大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种力反馈设备自主调节自重平衡机构控制算法，通过将改进简单粒子优化算法、PID控制器和线性系统的叠加相结合，用于实时的控制力反馈交互设备的自主调节自重平衡机构的平衡块在平衡机构上的位置，实现力反馈交互设备的自主调节自重平衡机构的控制，有效降低力反馈交互设备的手臂机构重力对人手的所造成影响。本发明能够自动找到准确的PID控制器参数，线性叠加简化了自主调节自重平衡机构控制系统建模手段，此外，为了克服PID控制器中微分信号引入所造成的高频振动，在控制器的微分项上串联一阶低通滤波器，可平滑系统输出响应的振动，消除自主调节自重平衡机构的平衡块所产生的振荡。
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公开(公告)号：CN105619449A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201610028353.1
申请日：2016-01-18
Applicant: 南昌大学
Abstract: 一种基于力反馈设备的零自由长度弹簧重力补偿方法，(1)将大臂的重力补偿弹簧一端连接在底座减速机构从动轮上的弹簧固定安装面，另一端通过钢丝绳相连经过定滑轮连接在大臂减速机构从动轮上与大臂反向延长线与从动轮边沿交接点处；(2)将小臂的重力补偿弹簧一端连接在底座减速机构从动轮上的弹簧固定安装面，另一端通过钢丝绳相连经过定滑轮连接在小臂减速机构从动轮边沿交接点处。本发明减轻了力反馈设备大臂机构或者是小臂机构的惯量，避免了钢丝绳与大臂机构或者小臂机构在某些位置上相互干涉。并充分考虑定滑轮的半径长度和安装位置对重力补偿的影响，证明了该弹簧重力补偿方法能够对力反馈设备实现完全的重力补偿。
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公开(公告)号：CN105573121A
公开(公告)日：2016-05-11
申请号：CN201610028359.9
申请日：2016-01-18
Applicant: 南昌大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/041
Abstract: 一种力反馈设备自主调节自重平衡机构控制算法，通过将改进简单粒子优化算法、PID控制器和线性系统的叠加相结合，用于实时的控制力反馈交互设备的自主调节自重平衡机构的平衡块在平衡机构上的位置，实现力反馈交互设备的自主调节自重平衡机构的控制，有效降低力反馈交互设备的手臂机构重力对人手的所造成影响。本发明能够自动找到准确的PID控制器参数，线性叠加简化了自主调节自重平衡机构控制系统建模手段，此外，为了克服PID控制器中微分信号引入所造成的高频振动，在控制器的微分项上串联一阶低通滤波器，可平滑系统输出响应的振动，消除自主调节自重平衡机构的平衡块所产生的振荡。
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公开(公告)号：CN105550466A
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201610015837.2
申请日：2016-01-12
Applicant: 南昌大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: Y02T10/82 , G06F17/5086 , G06F17/5036 , G06F2217/06
Abstract: 一种力反馈设备最优弹簧重力补偿方法，采用简单弹簧重力补偿方式，将弹簧安装在力反馈设备大臂和小臂的线传动减速机构从动轮上，充分考虑了弹簧的连接点位置、自由长度和刚度系数对重力补偿的影响，建立了非线性约束关系的重力补偿模型，引入“拉伸自由长度比”，并将其与连接点位置作为优化量，平均力矩误差作为优化的适应度函数，使用改进的简单粒子优化算法迭代优化，使得力反馈设备的大臂和小臂机构能够获得最优的简单弹簧重力补偿。本发明仅使用两根弹簧，实现了对力反馈设备的大臂机构和小臂机构的重力补偿，该设计简单，易实现和改装。
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