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公开(公告)号：CN110340894B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201910648989.X
申请日：2019-07-18
申请人： 浙江大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于模糊逻辑的非线性遥操作系统的自适应多边控制方法。本发明基于模糊逻辑函数，估计了非线性环境动力学的非功率参数，并通过存在时延的通信通道传输回主端，进行主端环境力的重构；针对主从机器人存在的各种不确定性问题，本发明基于模糊逻辑系统，通过设计自适应率在线更新包含未知系统模型信息的非线性函数的参数；针对系统的位置追踪性能，本发明通过基于模糊逻辑系统的非线性自适应多边控制方法，当系统存在通信时延时，使从机器人准确地跟踪主机器人的轨迹信号；针对多机器人间的协同作业时作业力分配的问题，本发明通过设计多机器人的协同控制算法，实现了多个从机器人的作业力分配。
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公开(公告)号：CN110262256A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910649003.0
申请日：2019-07-18
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种非线性遥操作系统的多边自适应滑模控制方法。本发明基于径向基神经网络函数，估计了从端环境动力学的非功率环境参数，并通过通信通道传输回主端进行主端环境力重构；针对主从机器人存在的非线性、各种不确定性问题，本发明分别在主从端设计轨迹生成器，以及基于径向基神经网络的非线性自适应滑模控制器，并设计了一种在线训练包含系统建模信息的非线性函数的自适应率，保证了系统的稳定性和精确的位置追踪性能；针对多机器人间的信号通信问题，通过设计协同力分配算法，实现了多个从机器人的控制力分配，从而提升了多个从机器人对作业任务的协同操作性能。
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公开(公告)号：CN116394239A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310312200.X
申请日：2023-03-28
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种基于自适应切换的移动机械臂遥操作方法。建立主从端移动机械臂系统；建立混合非对称映射模型，将主端设备的末端位置输入，输出自适应切换系数和从端设备的运动指令，分别控制从端设备的运动状态和移动；建立力反馈匹配模型，将移动状态下的虚拟指导力反馈和操作状态下的力反馈输入，输出遥操作反馈力，继续遥控从端设备，直至抓取目标物，实现移动机械臂的遥操作。本发明提供了一种更直观、友好的通过单一的主端力反馈设备同时操纵从端移动平台和机械臂运动的遥操作方法，提高了遥操作的效率和安全性，减少了操作人员完成任务所需时间，降低了操作人员的决策压力和遥操作压力，以辅助操作人员更好地感知远程环境的变化。
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公开(公告)号：CN114589701A
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210418696.4
申请日：2022-04-20
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种基于阻尼最小二乘的多关节机械臂避障逆运动学方法。包括：根据多关节机械臂的结构建立D‑H关节坐标系，然后求出多关节机械臂的正运动学的坐标转换关系和雅可比矩阵；再根据障碍物与多关节机械臂中各连杆之间的相对位置关系以及多关节机械臂的正运动学的坐标转换关系，计算障碍物对多关节机械臂中各连杆的总虚拟斥力；最后基于阻尼最小二乘法，根据雅可比矩阵和虚拟斥力建立多关节机械臂逆运动学优化目标函数，采用数值迭代方法求解多关节机械臂逆运动学优化函数，获得多关节机械臂的末端位姿对应的各关节角度。本发明将避障规划与机械臂逆运动学求解过程融合，简化了避障方法的流程，并保证了此类机械臂避障的实时性。
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公开(公告)号：CN109240086B
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201811200986.1
申请日：2018-10-16
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种非线性双边遥操作系统的自适应鲁棒控制方法。针对双边遥操作系统的通信时延问题，本发明通过径向基神经网络模型对从端非功率环境参数进行在线估计，并将其传输回主端进行环境力的重构，从而避免了传统遥操作系统的无源性以及稳定性和透明性的权衡问题。针对双边遥操作系统的非线性、不确定性问题，本发明分别在主从端设计轨迹生成器，以及基于径向基神经网络的非线性自适应鲁棒控制器，并基于李雅普诺夫理论设计一种在线调整神经网络参数的自适应率，保证系统具备良好的渐进稳定性和收敛性。本发明能够较好地保证非线性双边遥操作系统的全局鲁棒稳定性，实现从端机器人的位置跟踪，并为操作者提供逼真的力反馈。
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公开(公告)号：CN108469733B
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201810239061.1
申请日：2018-03-22
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种改进波变量的四通道遥操作多边控制方法。本发明将双边控制方法扩展到多边，通过设计主从端权重分配系数，实现系统的多边协同作业功能，提升系统的工作效率。此外，通过建立主从端动力学模型，并加入时延补偿通信通道，提出系统的理想透明性条件，在保证系统稳定性的同时，大幅度提升了系统的透明性，增强了操作者的多边临场感。针对传统四通道控制方法在通信时延下存在的不稳定问题，本发明提出了基于无源理论的改进波变量方法，通过两个可以根据不同需求独立选择的参数，减轻了传统波变量存在的波反射现象对系统透明性的负效应，保证系统在多边遥操作过程中的位置跟踪性能和力反馈的逼真度。
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公开(公告)号：CN107991879B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201711391902.2
申请日：2017-12-21
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种改进波变量的遥操作双边控制方法。在传统波变量双边控制方法的基础上，本发明通过建立主从端动力学模型，改进通信通道结构，在保证系统稳定性的同时，大幅度提升了系统的透明性。针对传统波变量双边控制方法存在的波反射现象，本发明提出了两个可以根据不同需求独立选择的参数，简化了结构，减轻了波反射对系统透明性的影响，保证遥操作过程中的位置跟踪性能和力反馈的逼真度。本发明能够很好地保证遥操作系统在时延条件下的稳定性，同时提升从端的位置跟踪性能和力反馈的逼真度。本发明所公开的遥操作双边控制方法易于实现和应用，主要可以用于遥操作系统的双边控制，保证系统的稳定性和透明性。
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公开(公告)号：CN109085749A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810891909.9
申请日：2018-08-07
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G05B13/02
摘要： 本发明公开了一种基于自适应模糊反演的非线性遥操作双边控制方法。本发明在从端设计了一种信号优化函数，以优化主端通过通信通道传输的位置信号，并在从端生成相应的速度和加速度信号。通过从端非功率环境参数的模糊估计和主端环境力的重构，避免了功率信号在通信通道的传输，从而避免了传统遥操作系统的无源性以及稳定性和透明性的权衡问题。针对双边遥操作系统的非线性，模型不确定性和参数不确定性的问题，本发明提出了基于反演的非线性控制器，采用模糊系统逼近系统的模型信息，并基于李雅普诺夫理论设计一种在线调整模糊系统参数的自适应率，保证系统具备良好的稳定性和收敛性。
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公开(公告)号：CN109009891A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810922079.1
申请日：2018-08-14
申请人： 浙江大学 , 安徽三联机器人科技有限公司
CPC分类号： A61H3/00 , A61H1/0218 , A61H1/0262 , A61H2003/007 , A61H2201/165 , A61H2201/1659 , A61H2201/5061
摘要： 本发明公开了一种可穿戴式电驱助力外骨骼下肢机构，它包括左腿、右腿、电机‑减速器驱动系统、电源模块；所述右腿和左腿结构相同，并对称设置在腰部两侧；电机‑减速器驱动系统分别设置在左腿和右腿的各主动驱动关节处，并对其进行控制。髋关节、膝关节和踝关节的运动协作来完成行走，共有5个自由度，髋关节具有3个自由度，分别是屈/伸、外展/内收和旋内/旋外运动，膝关节有1个屈/伸运动的自由度，踝关节有1个屈/伸运动的自由度。另外，考虑到人体行走时背部存在与地面不垂直而摆动的情况，所以在背部再设置1个屈/伸运动的自由度。本发明具有机构简单、穿戴方便、长度可调、适合不同身高体重的人穿戴和外骨骼各关节活动自如等特点。
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公开(公告)号：CN108340369A
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201810046081.7
申请日：2018-01-17
申请人： 浙江大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于时延补偿的四通道遥操作双边控制方法。在传统四通道双边控制方法的基础上，本发明通过建立主从端动力学模型，加入时延补偿通信通道，在保证系统稳定性的同时，大幅度提升了系统的透明性。针对传统四通道双边控制方法在通信时延下存在的失稳现象，本发明提出了基于无源理论的修正波变量方法，减轻了传统波变量存在的波反射现象对系统透明性的影响，保证遥操作过程中的位置跟踪性能和力反馈的逼真度。本发明能够很好地保证遥操作系统在时延条件下的稳定性，同时提升从端的位置跟踪性能和力反馈的逼真度。本发明方法易于实现，主要可以用于遥操作系统的双边控制，保证系统的稳定性和透明性。
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