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公开(公告)号：CN111923049A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010848414.5
申请日：2020-08-21
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出基于球面模型的飞行机械臂视觉伺服与多任务控制方法，采用的伺服结构包括无人机、机械臂和控制模块；机械臂安装于无人机的机械臂安装面处；机械臂安装面处还设有深度相机，其拍摄角度与机械臂安装面成角度设置，控制模块使深度相机、机械臂组合为机器人手眼标定系统；所述机械臂末端设有执行器；所述控制模块为可对无人机的飞行进行控制的控制模块；当所述飞行机械臂需对目标进行操作时，控制模块经深度相机对目标距离进行评估，若目标位于机械臂操作范围外，则控制模块驱动无人机向目标飞行，若目标位于机械臂操作范围内，则控制模块驱动机械臂对目标进行操作；本发明能在无人机上挂载具备主动操纵能力的机械臂。
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公开(公告)号：CN110179412B
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN201910617488.5
申请日：2019-07-10
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出可内外墙面清洁机器人，所述机器人包括控制模块、车体、升降装置和设于升降装置处的清洁装置；所述车体设有第一视觉机构；所述清洁装置处设有第二视觉机构；所述清洁装置包括水泵和一安装有多种清洁用具的旋转台；当进行墙面清洁时，所述机器人沿预设路径行动并以第一视觉机构进行避障，机器人以第二视觉机构对待清洁墙面特征进行分析，并以旋转台把与墙面匹配的清洁用具转至墙壁处进行清洁；本发明具有自动行驶功能，而且能识别不同材质的墙面并采用对应的清洁方式。
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公开(公告)号：CN110900581B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN201911372308.8
申请日：2019-12-27
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种基于RealSense相机的四自由度机械臂视觉伺服控制方法，包括以下步骤：步骤S1:根据RealSense相机获取目标物的图像与深度信息；步骤S2:识别在相机坐标系下的目标物的位置信息和姿态信息，并将位置信息和姿态信息根据相机外参数转换为机械臂基坐标系下的位姿信息；步骤S3:求出机械臂末端姿态欧拉角以及根据机器人逆运动学求出机械臂每个关节旋转角度;步骤S4:根据机械臂初始关节角度，计算出机械臂到达特征期望点每个关节需要的转角偏差,并对转角偏差进行线性拟合，并将其转化为控制信号传递给机械臂控制器，驱动机械臂完成抓取目标物任务。本发明可以快速、稳定的抓取特定的物体，装备机构简单，生产成本低，抓取自动化程度高。
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公开(公告)号：CN111185907B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010034948.4
申请日：2020-01-13
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种作业型飞行机器人抓取后的位姿稳定控制方法，首先，利用牛顿‑欧拉方程法对四旋翼无人机搭载机械臂系统建模；然后，在位置控制器中考虑重心偏移系统参数，在滑模控制中补偿重心偏移系统参数，使四旋翼无人机平台按目标轨迹飞行；接着，解算出四旋翼无人机平台按期望轨迹飞行所需的期望翻滚角、期望俯仰角和升力；在姿态控制器中考虑重心偏移控制参数和惯性张量不为常数，在姿态控制器中加入自适应去估计重心偏移控制参数和惯性张量，并加入CMAC神经网络在线逼近惯性张量的真实值，解算出所需的输入力矩，进而联立解算出四个旋翼的的转速。本发明能解决姿态控制律中时变参数未知以及姿态控制稳定不足和重心偏移对位置稳定不足问题。
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公开(公告)号：CN112527008A
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202011522509.4
申请日：2020-12-21
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出基于低复杂度规定性能的作业型飞行机器人控制方法，包括：步骤S1：考虑由多旋翼飞行器和自由度机载主动机械臂组成的作业型飞行机器人系统，对其动力学模型进行建模分析；步骤S2：定义期望的偏航角，根据位置环虚拟控制量解耦期望的翻滚角和俯仰角；步骤S3：控制模块考虑主动机械臂与旋翼飞行器相互作用、风力因素和地面效应现象影响，以低复杂度规定性能的控制方法对作业型飞行机器人的位置/姿态和关节角度进行跟踪；步骤S4：以Lyapunov方法进行低复杂度规定性能控制方法的稳定性分析；本发明能有效实现轨迹跟踪预期的瞬态和稳态性能，并减小控制系统的复杂性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111984024A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010863657.6
申请日：2020-08-25
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种基于作业型飞行机器人的扰动和不确定性控制方法，包括以下步骤：步骤S1:构建四旋翼飞行器和三自由度主动机械臂组成的作业型飞行机器人系统，并对其运动学和动力学模型进行建模分析；步骤S2:采用几何控制方法，在机械臂动力学对旋翼飞行器影响的情况下，对旋翼飞行器的位置和姿态进行跟踪；步骤S3:采用无模型的主动机械臂控制，克服不确定性以及旋翼飞行器和系统工作环境带来的外部干扰；步骤S4:构建用于作业型飞行机器人控制的Lyapunov函数；步骤S5:基于Lyapunov函数，对作业型飞行机器人系统旋翼飞行器的稳定性分析，进一步控制作业型飞行机器人系统稳定飞行。本发明能够有效提高作业型飞行机器人在扰动和不确定性下的控制精度。
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公开(公告)号：CN110179412A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910617488.5
申请日：2019-07-10
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出可内外墙面清洁机器人，所述机器人包括控制模块、车体、升降装置和设于升降装置处的清洁装置；所述车体设有第一视觉机构；所述清洁装置处设有第二视觉机构；所述清洁装置包括水泵和一安装有多种清洁用具的旋转台；当进行墙面清洁时，所述机器人沿预设路径行动并以第一视觉机构进行避障，机器人以第二视觉机构对待清洁墙面特征进行分析，并以旋转台把与墙面匹配的清洁用具转至墙壁处进行清洁；本发明具有自动行驶功能，而且能识别不同材质的墙面并采用对应的清洁方式。
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公开(公告)号：CN111923049B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202010848414.5
申请日：2020-08-21
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出基于球面模型的飞行机械臂视觉伺服与多任务控制方法，采用的伺服结构包括无人机、机械臂和控制模块；机械臂安装于无人机的机械臂安装面处；机械臂安装面处还设有深度相机，其拍摄角度与机械臂安装面成角度设置，控制模块使深度相机、机械臂组合为机器人手眼标定系统；所述机械臂末端设有执行器；所述控制模块为可对无人机的飞行进行控制的控制模块；当所述飞行机械臂需对目标进行操作时，控制模块经深度相机对目标距离进行评估，若目标位于机械臂操作范围外，则控制模块驱动无人机向目标飞行，若目标位于机械臂操作范围内，则控制模块驱动机械臂对目标进行操作；本发明能在无人机上挂载具备主动操纵能力的机械臂。
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公开(公告)号：CN111185907A
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN202010034948.4
申请日：2020-01-13
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种作业型飞行机器人抓取后的位姿稳定控制方法，首先，利用牛顿-欧拉方程法对四旋翼无人机搭载机械臂系统建模；然后，在位置控制器中考虑重心偏移系统参数，在滑模控制中补偿重心偏移系统参数，使四旋翼无人机平台按目标轨迹飞行；接着，解算出四旋翼无人机平台按期望轨迹飞行所需的期望翻滚角、期望俯仰角和升力；在姿态控制器中考虑重心偏移控制参数和惯性张量不为常数，在姿态控制器中加入自适应去估计重心偏移控制参数和惯性张量，并加入CMAC神经网络在线逼近惯性张量的真实值，解算出所需的输入力矩，进而联立解算出四个旋翼的的转速。本发明能解决姿态控制律中时变参数未知以及姿态控制稳定不足和重心偏移对位置稳定不足问题。
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公开(公告)号：CN111015673A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN202010000903.5
申请日：2020-01-02
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种作业型飞行机器人的四自由度机械臂遥操作系统及方法，包括飞行机器人和控制终端；所述飞行机器人包括四旋翼无人机、从端控制单元、RealSense深度相机和四自由度机械臂；所述四自由度机械臂接于四旋翼无人机底部；所RealSense深度相机设置于四旋翼无人机底部前端。本发明通过传输双向信息反馈实现功能，可对于某些复杂且人不能或者不易到达的环境实时远距离作业，同时，机械臂可离线工作实时完成指令任务。
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