一种基于仿鸟腿构型的压电机器人控制系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN118357946A

    公开(公告)日:2024-07-19

    申请号:CN202410780398.9

    申请日:2024-06-18

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: B25J11/00 B25J13/00 B25J9/16

    摘要: 本发明提出了一种基于仿鸟腿构型的压电机器人控制系统及其控制方法,属于控制技术领域,控制系统包括控制电路、驱动电路、无线通讯模块及陀螺仪模块;控制电路发送正弦数字信号,经由驱动电路升压放大得到高频高压的正弦模拟信号以驱动基于仿鸟腿构型的压电机器人;控制电路与无线通讯模块片通信,接收遥控手柄发出的控制信号以实现压电机器人的远程控制;控制电路电连接至陀螺仪模块,陀螺仪模块采集压电机器人的位姿信息并传输至控制电路,控制电路对输出信号进行调节,修正压电机器人的运动轨迹,从而实现压电机器人的半闭环运动控制。

    匀强-交变梯度磁场下微型血栓机器人驱动方法及系统

    公开(公告)号:CN115105161A

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202210724831.8

    申请日:2022-06-24

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: A61B17/22 A61B34/30 H01F5/00

    摘要: 本发明涉及匀强‑交变梯度磁场下微型血栓机器人驱动方法及系统,包括以下步骤:利用直流电产生的匀强磁场,控制微型机器人旋转;利用交流电产生锯齿波电流,根据锯齿波电流产生锯齿波型交变梯度磁场,为微型机器人提供移动驱动力;通过调节锯齿波电流幅值和频率,实现交变梯度磁场下微型机器人的步进运动控制。采用匀强磁场控制机器人旋转,并通过锯齿波电流产生锯齿波型交变梯度磁场,为机器人提供移动驱动力。通过匀强磁场‑交变梯度磁场混合调控,可控制机器人在人体血管复杂环境中,实现药物定向运送与血栓清除等运动,提升微型血栓清除机器人运动性能的同时,解决了机器人直流驱动过程中的发热问题。

    一种压电驱动的外管道攀爬机器人及其驱动方法

    公开(公告)号:CN118959781A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411463389.3

    申请日:2024-10-21

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种压电驱动的外管道攀爬机器人及其驱动方法,涉及管道机器人技术领域。该机器人包括换能器单元,换能器单元包括振动机构和爬行机构,振动机构包括振动体和压电陶瓷片,振动体上表面设置有若干压电陶瓷片,振动体下表面设置有爬行机构,爬行机构包括若干爬行齿,通过对压电陶瓷片施加激励电压,激励振动体振动,进一步带动爬行齿对地运动,实现机器人的攀爬过程。本发明通过采用压电驱动技术,实现了机器人在管道中的高速度、快速响应及高定位精度。

    一种超声直驱的水陆两栖移动机器人及其致动方法

    公开(公告)号:CN118617917A

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202410722794.6

    申请日:2024-06-05

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开一种超声直驱的水陆两栖移动机器人及其致动方法,涉及水路两栖移动机器人技术领域,包括:设于舱体后端的水下超声致动器和设于舱体底端的陆上超声致动器,在水下行进时,通过对水下超声致动器的第三振动体对施加驱动电压,激发第三振动体在厚度方向一阶拉伸模态下振动,并在水中产生同频的超声波,超声波与水产生相互作用的推力,从而驱动水陆两栖移动机器人在水下的行进;在陆上行进时,通过对陆上超声致动器的第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片施加驱动电压,分别激发第一振动体和第二振动体在一阶弯曲模态下产生振动,从而驱动水陆两栖移动机器人在陆上的行进。解决传统水陆两栖机器人运行噪声较大、运行痕迹明显等问题。

    一种双工作模式细胞微操作磁控平台及其工作方法

    公开(公告)号:CN118496988A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410604404.5

    申请日:2024-05-15

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开一种双工作模式细胞微操作磁控平台及其工作方法,包括:微型机器人、驱动系统和控制系统;驱动系统包括摄像装置和二维驱动线圈,二维驱动线圈的中心设有用于放置培养皿的工作台,摄像装置获取微型机器人的运动图像;控制系统根据运动图像确定微型机器人位置,以此控制改变二维驱动线圈中所通电流的方向、大小及电流类型,从而控制微型机器人的运动方向、速度和运动模式,以使微型机器人通过细胞探针携带目标细胞运动到指定细胞处。采用直流/交流双模式驱动,通过改变线圈中的电流控制微型机器人在培养皿中的运动,自动化程度高,靶向定位误差小,提高细胞操作的精度和成功率。

    一种基于仿鸟腿构型的压电机器人控制系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN118357946B

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202410780398.9

    申请日:2024-06-18

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: B25J11/00 B25J13/00 B25J9/16

    摘要: 本发明提出了一种基于仿鸟腿构型的压电机器人控制系统及其控制方法,属于控制技术领域,控制系统包括控制电路、驱动电路、无线通讯模块及陀螺仪模块;控制电路发送正弦数字信号,经由驱动电路升压放大得到高频高压的正弦模拟信号以驱动基于仿鸟腿构型的压电机器人;控制电路与无线通讯模块片通信,接收遥控手柄发出的控制信号以实现压电机器人的远程控制;控制电路电连接至陀螺仪模块,陀螺仪模块采集压电机器人的位姿信息并传输至控制电路,控制电路对输出信号进行调节,修正压电机器人的运动轨迹,从而实现压电机器人的半闭环运动控制。

    一种浮游式水下管道巡检机器人及其驱动方法

    公开(公告)号:CN118331317A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410756054.4

    申请日:2024-06-13

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G05D1/485 G05D101/10

    摘要: 本发明公开一种浮游式水下管道巡检机器人及其驱动方法,涉及水下机器人技术领域,包括:摄像模块、推进模块、测距模块、导航模块、IMU模块和主控模块;根据当前机器人位置控制推进模块的动作,以驱动机器人到达指定巡检位置,并根据当前机器人运动姿态控制水平推进器的动作,以驱动机器人旋转,根据水下巡检图像识别水下管道位置;根据设定的巡检任务、水下巡检图像和机器人与水下管道的距离,控制舵机和推进模块的动作,以控制摄像头对水下管道巡检点图像的采集。结合GPS和北斗双定位、水下视觉循迹和惯性导航,解决传统机器人运动范围小、卡管移动存在管道损伤风险、管内巡检需停止管道运行及导航精度低等问题。

    一种复合振动的贴片式超声电机振子、方法及超声电机

    公开(公告)号:CN116191930A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202211708984.X

    申请日:2022-12-29

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: H02N2/12 H02N2/14 H02N2/00

    摘要: 本发明公开一种复合振动的贴片式超声电机振子、方法及超声电机,包括:振动体和PZT板组;所述PZT板组包括扭转PZT板和弯曲PZT板;所述振动体的顶部设有驱动脚;在所述振动体的顶面和底面设扭转PZT板,扭转PZT板沿振动体的厚度方向极化,且相邻两个扭转PZT板间的极化方向相反;在振动体两侧弯曲振动对应的节点处设弯曲PZT板,且弯曲PZT板间的极化方向相同。设计扭转/弯曲复合振型的四足振动体,设计“反向极化、同步激发”的扭转激振方式,提高了直线超声电机的机电耦合程度,解决传统振子振动模式产生的驱动力小,机械输出较低的问题。

    匀强-交变梯度磁场下微型血栓机器人驱动方法及系统

    公开(公告)号:CN115105161B

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202210724831.8

    申请日:2022-06-24

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: A61B17/22 A61B34/30 H01F5/00

    摘要: 本发明涉及匀强‑交变梯度磁场下微型血栓机器人驱动方法及系统,包括以下步骤:利用直流电产生的匀强磁场,控制微型机器人旋转;利用交流电产生锯齿波电流,根据锯齿波电流产生锯齿波型交变梯度磁场,为微型机器人提供移动驱动力;通过调节锯齿波电流幅值和频率,实现交变梯度磁场下微型机器人的步进运动控制。采用匀强磁场控制机器人旋转,并通过锯齿波电流产生锯齿波型交变梯度磁场,为机器人提供移动驱动力。通过匀强磁场‑交变梯度磁场混合调控,可控制机器人在人体血管复杂环境中,实现药物定向运送与血栓清除等运动,提升微型血栓清除机器人运动性能的同时,解决了机器人直流驱动过程中的发热问题。

    一种对称/反对称弯振激发的树脂超声作动器及其应用装置

    公开(公告)号:CN117294169A

    公开(公告)日:2023-12-26

    申请号:CN202311288341.9

    申请日:2023-09-28

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: H02N2/00

    摘要: 本发明提出了一种对称/反对称弯振激发的树脂超声作动器及应用装置,通过结构设计激发对称弯曲振动在振动体内部产生纵向振动,通过反对称弯曲振动在振动体外部产生弯曲振动,缩小了作动器的整体体积,增强了振动幅度,解决了传统结构的压电/超声作动器重量大,低速度等特性问题。实现了负载/速度性能及轻量化程度的提升。所提出的贴片式超声作动器控制系统简单,可靠性强,可以根据应用场景进行模块化设计,拓展了该超声作动器的应用范围。