基于轻量化的液压串联机构关节铰点位置优化方法及系统

    公开(公告)号:CN112199791A

    公开(公告)日:2021-01-08

    申请号:CN202011062064.6

    申请日:2020-09-30

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于轻量化的液压串联机构关节铰点位置优化方法及系统。该方法包括:根据末端负载特性以及串联机构结构参数,利用动力学仿真软件,确定液压串联机构中各关节的旋转型负载特性;建立各个关节中相邻两杆件之间的固定坐标系以及关节全局坐标系,并确定各个关节的铰点坐标、关节转角和关节驱动力臂之间的关系;根据旋转型负载特性及关节驱动力臂计算各个关节的直线型负载特性,以计算各个关节的液压缸结构参数以及液压油源流量;根据液压缸结构参数和液压油源流量,确定液压串联机构关节铰点位置的轻量化指标;以轻量化指标为适应度函数,求解所述轻量化指标最小时所对应的串联机构各关节的铰点坐标,使得串联机构的整体重量最轻。

    一种液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法及系统

    公开(公告)号:CN112180732A

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN202011097225.5

    申请日:2020-10-14

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法及系统。该方法包括:根据足式机器人的液压阀控伺服系统数学模型,确定系统状态空间表达式及用偏差表示的系统方程;根据系统方程,确定系统滑模面和基于双曲正切函数的复合趋近律;依据最优控制,求解系统滑模面的滑模面参数;根据系统滑模面和复合趋近律,确定系统的滑模控制律;根据系统状态空间表达式,采用含系统已知结构的线性扩张状态观测器,求解滑模控制律中的系统总扰动;确定足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律;根据足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律驱动足式机器人。本发明可以优化足式机器人的驱动效果。

    一种足式机器人腿部一维力传感器标定方法及系统

    公开(公告)号:CN113091999A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110354203.0

    申请日:2021-04-01

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种足式机器人腿部一维力传感器标定方法及系统,通过上位机对腿部驱动系统进行位置控制,并利用二维力传感器对足端进行力加载,得到各关节一维力传感器实际检测值,然后利用计算机软件搭建腿部驱动系统虚拟模型,将二维力传感器和各关节驱动单元位移传感器实际检测值输入虚拟模型中进行仿真,得到虚拟模型中各关节一维力传感器的理论检测值,最后利用最小二乘法求得各关节一维力传感器实际检测值和理论检测值之间的标定曲线,并根据标定曲线求得各关节修正标定的系数,通过此系数对一维力传感器进行标定,本发明的上述方法在不拆卸力传感器的情况下,实现了对一维力传感器的重新标定。

    一种液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法及系统

    公开(公告)号:CN112180732B

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202011097225.5

    申请日:2020-10-14

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法及系统。该方法包括:根据足式机器人的液压阀控伺服系统数学模型,确定系统状态空间表达式及用偏差表示的系统方程;根据系统方程,确定系统滑模面和基于双曲正切函数的复合趋近律;依据最优控制,求解系统滑模面的滑模面参数;根据系统滑模面和复合趋近律,确定系统的滑模控制律;根据系统状态空间表达式,采用含系统已知结构的线性扩张状态观测器,求解滑模控制律中的系统总扰动;确定足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律;根据足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律驱动足式机器人。本发明可以优化足式机器人的驱动效果。

    基于轻量化的液压串联机构关节铰点位置优化方法及系统

    公开(公告)号:CN112199791B

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202011062064.6

    申请日:2020-09-30

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于轻量化的液压串联机构关节铰点位置优化方法及系统。该方法包括:根据末端负载特性以及串联机构结构参数,利用动力学仿真软件,确定液压串联机构中各关节的旋转型负载特性;建立各个关节中相邻两杆件之间的固定坐标系以及关节全局坐标系,并确定各个关节的铰点坐标、关节转角和关节驱动力臂之间的关系;根据旋转型负载特性及关节驱动力臂计算各个关节的直线型负载特性,以计算各个关节的液压缸结构参数以及液压油源流量;根据液压缸结构参数和液压油源流量,确定液压串联机构关节铰点位置的轻量化指标;以轻量化指标为适应度函数,求解所述轻量化指标最小时所对应的串联机构各关节的铰点坐标,使得串联机构的整体重量最轻。

    一种液压控制猎豹仿生四足机器人

    公开(公告)号:CN112109819A

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN202011015457.1

    申请日:2020-09-24

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种液压控制猎豹仿生四足机器人。该机器人包括:机械结构、液压系统以及控制器;所述机械结构包括4个腿部结构和1个脊柱结构;所述腿部结构包括髋关节、大腿结构以及小腿结构;所述髋关节通过所述大腿结构与所述小腿结构相连接;所述控制器向所述液压系统发送第一控制信号,所述液压系统根据所述第一控制信号控制两个第一直线液压缸并联控制所述大腿结构的运动;所述控制器向所述液压系统发送第二控制信号,所述液压系统根据所述第二控制信号控制两个第二直线液压缸控制所述脊柱结构的机身俯仰动作,模拟猎豹奔跑时猎豹脊柱部分的运动。本发明能够实现液压缸的快速响应动作以及所述机器人整机的快速运动。

    基于阻抗新构型的足式机器人接触力控制方法

    公开(公告)号:CN117452816A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311405920.7

    申请日:2023-10-26

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供一种基于阻抗新构型的足式机器人接触力控制方法,其包括以下步骤:搭建基于位置阻抗控制模型和基于力阻抗控制模型,获得机器人单腿阻抗新构型控制模型;分析阻抗控制下机器人足端接触力的稳态误差,获得足端接触力跟随的条件方程;利用间接自适应控制方法对足端接触力跟随条件方程中的未知参数进行实时在线估计;基于实现足端接触力跟随的地面环境误差大小,确定足端接触力控制方法的工作范围;基于机器人单腿阻抗新构型控制模型,得到基于阻抗新构型的足式机器人接触力控制方法。本发明的基于阻抗新构型的接触力控制方法,提升了控制系统的鲁棒性,有效保证了机器人在未知环境中的移动能力。

    一种液压控制猎豹仿生四足机器人

    公开(公告)号:CN112109819B

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202011015457.1

    申请日:2020-09-24

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种液压控制猎豹仿生四足机器人。该机器人包括:机械结构、液压系统以及控制器;所述机械结构包括4个腿部结构和1个脊柱结构;所述腿部结构包括髋关节、大腿结构以及小腿结构;所述髋关节通过所述大腿结构与所述小腿结构相连接;所述控制器向所述液压系统发送第一控制信号,所述液压系统根据所述第一控制信号控制两个第一直线液压缸并联控制所述大腿结构的运动;所述控制器向所述液压系统发送第二控制信号,所述液压系统根据所述第二控制信号控制两个第二直线液压缸控制所述脊柱结构的机身俯仰动作,模拟猎豹奔跑时猎豹脊柱部分的运动。本发明能够实现液压缸的快速响应动作以及所述机器人整机的快速运动。

    足式机器人腿部基于位置的阻抗控制仿真平台及构建方法

    公开(公告)号:CN112180761A

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN202011045217.6

    申请日:2020-09-29

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种足式机器人腿部基于位置的阻抗控制仿真平台及构建方法。该构建方法包括:对足式机器人的腿部液压驱动系统的机械机构进行简化,得到腿部机械结构的运动学模型、静力学模型和逆动力学模型;确定各关节液压驱动单元伸出长度与转角之间的映射关系以及各关节驱动单元受力与转角转矩之间的映射关系;采用机理建模的方式构建液压驱动单元位置控制系统模型;确定腿部液压驱动系统基于位置的阻抗控制实现方法;构建液压驱动单元位置控制系统仿真平台;构建腿部液压驱动系统机械结构仿真平台;构建液压驱动型足式机器人腿部基于位置的阻抗控制仿真平台。本发明可以提高模拟足式机器人腿部液压驱动系统运动的真实性。

    一种旋转式自行车停车辅助装置

    公开(公告)号:CN209482794U

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201822171530.9

    申请日:2018-12-24

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种旋转式自行车停车辅助装置,包括主框架、长方体框架、主轴、齿轮组、电机支架、副轴、轴承座、伸缩杆、舵机固定板、抓取板、十字架、电机、舵机。主框架1负责承受力,长方体框架2负责固定舵机固定板9,舵机固定板9负责固定舵机13,轴承座7负责支撑主轴3,齿轮组4负责带动十字架11,副轴6负责支撑长方体框架2,伸缩杆8负责移动抓取板10,电机支架5负责支撑电机12。本实用新型旨在解决自行车摆放杂乱并有效地提高空间利用率的问题。

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