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公开(公告)号：CN119472257A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202410859952.2
申请日：2024-06-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种多平衡点变模态系统的鲁棒控制方法及系统，属于混杂系统的控制领域。为了解决现有H∞控制器难以用于多平衡点变模态系统，限制了多平衡点变模态系统在实际应用中的鲁棒性能提升，且对外部干扰的抵抗力弱的问题。本发明考虑到子系统具有不同平衡点的一般化情形，提出了多平衡点变模态系统的稳定性和收敛区域估计方法，从而实现对复杂变模态系统行为的更精确掌控；且针对实际应用中普遍存在的外部干扰问题，设计了H∞控制器，显著增强了变模态系统对外部不良干扰的抵抗能力，确保了系统的稳定性和可靠性，这一创新不仅为变模态系统的研究提供了新的视角，也为相关领域的实际应用提供了强有力的技术支持。
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公开(公告)号：CN118848966A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410899367.5
申请日：2024-07-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种空地两用平台‑机械臂复合机器人的鲁棒控制方法及系统，属于切换系统控制领域。为解决切换广义系统在设计切换控制器时未预先考虑系统中范数有界非线性项的模态依赖特性，导致获得的鲁棒控制器无法满足系统稳定性及干扰抑制性能要求问题。包括构建空地两用平台‑机械臂复合机器人多模态动力学方程、建立空地两用平台‑机械臂复合机器人状态空间表达式、设计能够使空地两用平台‑机械臂复合机器人切换系统稳定的反馈控制器、选择合适的系统性能指标，设计空地两用平台‑机械臂复合机器人的鲁棒控制器。使空地两用平台‑机械臂复合机器人在空中和地面模式下均能保持稳定性和鲁棒性，减少了设计保守性，应用范围广泛。
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公开(公告)号：CN119717490A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411898676.7
申请日：2024-12-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于ROS的多智能无人车PID编队控制方法、系统及应用，涉及多智能无人车编队控制技术领域。本发明的技术要点包括：获取两种类型的多个无人车的实时运动速度、期望运动速度、实时位置以及期望位置；计算速度偏差和位置偏差；基于两种控制律分别计算获取两种类型的多个无人车的转动力矩；基于转动力矩控制两种类型的多个无人车按照期望运动速度到达期望位置。并基于ROS平台搭建多智能无人车Gazebo仿真场景，针对两种类型机器小车利用上述方法实现复杂编队及物体跟踪任务。本发明具有较高的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN116198622A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310319784.3
申请日：2023-03-29
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
Abstract: 本发明提出了一种基于双轮驱动原理的质心偏移型球形机器人，属于球形机器人领域。解决球形机器人内部驱动单元与球壳内壁出现打滑导致的机器人姿态无法受控和运动控制精度丢失的问题。它包括球形外壳、滑轮、车轮组件、电池、电路板、下层板组件、偏心组件、上层板和姿态传感器，下层板组件设置在上层板正下方，每个滑轮的轮缘均与球形外壳内壁相接触，两个车轮组件左右对称的布置在上层板的下端面上，偏心组件设置在上层板的下端面靠后一侧用于改变机器人重心，车轮组件用于驱动机器人动作；车轮组件包括车轮和电机，电机的输出端与车轮相连，车轮的外轮缘最低点与球形外壳内壁相接触。它主要用于恶劣环境的探测。
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公开(公告)号：CN114571926A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210213747.X
申请日：2022-03-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B60C99/00
Abstract: 一种被动轮式空地两用机器人的轻量化抗冲击轮结构设计方法，涉及空地两用机器人技术领域。本发明为了解决现有的空地两用机器人的轮式结构无法同时满足轻量化与抗冲击的需求，以及现有的轮结构设计不适合空地两用机器人的批量化生产，造成生产效率低的问题。技术要点：轮辐结构采用平面蜂窝构型，蜂窝层数与轮径直接相关，在确定轮内径和外径后，根据外径与内径的差值分配蜂窝层数，确定蜂窝层数及每层蜂窝的层宽并生成轮辐结构；在轮结构材料属性已知且轮径尺寸确定的情况下得到构型参数变化的下确界；根据轮辐结构以及构型参数的最小值，通过计算生成同类数据组成轮型参数的数据组。利用本方法实现在遵循轻量化设计准则的同时保证轮型结构强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114571926B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210213747.X
申请日：2022-03-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B60C99/00
Abstract: 一种被动轮式空地两用机器人的轻量化抗冲击轮结构设计方法，涉及空地两用机器人技术领域。本发明为了解决现有的空地两用机器人的轮式结构无法同时满足轻量化与抗冲击的需求，以及现有的轮结构设计不适合空地两用机器人的批量化生产，造成生产效率低的问题。技术要点：轮辐结构采用平面蜂窝构型，蜂窝层数与轮径直接相关，在确定轮内径和外径后，根据外径与内径的差值分配蜂窝层数，确定蜂窝层数及每层蜂窝的层宽并生成轮辐结构；在轮结构材料属性已知且轮径尺寸确定的情况下得到构型参数变化的下确界；根据轮辐结构以及构型参数的最小值，通过计算生成同类数据组成轮型参数的数据组。利用本方法实现在遵循轻量化设计准则的同时保证轮型结构强度。
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公开(公告)号：CN116501074A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310467770.6
申请日：2023-04-27
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于模型预测控制的摆驱动球形机器人轨迹跟踪控制方法，涉及球形机器人控制领域。所述方法包括：根据摆驱动球形机器人的机械结构建立摆驱动球形机器人动力学模型；根据动力学模型建立摆驱动球形机器人速度和航向角角速度的预测模型；根据预测模型获取若干控制周期的摆驱动球形机器人的运动速度和航向角角速度；设置预测模型的运动速度的跟踪误差和航向角角速度的跟踪误差的代价函数、动力学模型的约束条件；根据代价函数和约束条件，获取若干控制周期的控制输入增量的序列；根据控制输入增量的序列控制动力学模型运动，实现摆驱动球形机器人轨迹跟踪。本发明应用于摆驱动球形机器人的自主运动领域。
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公开(公告)号：CN116461266A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310447002.4
申请日：2023-04-24
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
Abstract: 本发明提出了一种滚筒式空地两用机器人及使用方法，属于机械自动化技术领域。解决了现有不变结构类空地两用机器人地面移动速度、地面转向灵活性、落地抗冲击性等能力有待提升的问题。它包括两个外轮、两个机臂、两个内轮、T型固定板、中心轴、控制单元和动力机构，所述两个外轮转动连接在中心轴的两侧，所述两个内轮转动连接在中心轴上，所述内轮外径小于外轮外径，所述两个机臂分别固定在两侧的外轮与内轮之间，所述机臂的两端均设置有动力机构，所述动力机构包括三叶桨、无刷电机和电子调速器，所述无刷电机固定在机臂上，所述无刷电机的输出端与三叶桨相连，所述电子调速器与无刷电机相连。它主要用于空地两用机器人。
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公开(公告)号：CN119987876A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510061948.6
申请日：2025-01-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F9/4401
Abstract: 本发明一种具有边缘依赖平均驻留时间的非线性离散广义切换系统控制方法、系统及存储介质，涉及切换系统控制技术领域，为解决现有方法将切换信号建模为具有平均驻留时间或模态依赖平均驻留时间，忽略切换信号的边缘依赖特性，导致在面对具有有向驻留时间特性的切换系统时控制器设计较为保守，系统可镇定性及闭环系统性能降低的问题。包括：步骤一、构建具有边缘依赖平均驻留时间的离散非线性广义切换系统状态空间表达式；步骤二、给出离散非线性广义切换系统开环系统存在唯一解的条件；步骤三、给出离散非线性广义切换系统开环系统满足指数稳定的驻留时间条件；步骤四、选择系统性能指标，设计闭环系统的控制器。
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公开(公告)号：CN119774017A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202510118125.2
申请日：2025-01-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及机器人技术领域，公开了一种共轴双桨式空地两用机器人。所述两用机器人包括：包括：球笼结构、俯仰舵机、第一碳夹板机构、横滚舵机、俯仰固定座、共轴双电机、双桨叶、第二碳夹板机构、球笼舵机、球笼固定座和锂电池，所述球笼结构为笼状的回转体结构，所述球笼结构的轴向两端分别为半球体结构，所述球笼舵机与所述球笼结构的另一端传动连接，所述球笼舵机用于驱动所述球笼固定座围绕所述球笼结构的轴向转动，所述第一碳夹板机构的另一端与所述球笼固定座铰接，所述锂电池设置在所述共轴双电机的下方的所述第二碳夹板机构处，所述第二碳夹板机构的一端与所述俯仰固定座连接，所述第二碳夹板机构的另一端与所述球笼固定座连接。
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