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公开(公告)号：CN112276945A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011119147.4
申请日：2020-10-19
Applicant: 广东拓斯达科技股份有限公司 , 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种机器人外部主动重力补偿系统及仿真验证方法，包括重力补偿装置和重力补偿绳索，所述重力补偿装置的施力端连接所述重力补偿伸缩的一端，所述重力补偿绳索的另一端与串联机器人的施力端连接，所述串联机器人的施力端同时连接末端负载。实现使用小负载机器人完成大负载任务。依据机器人与重力补偿装置结构，基于旋量理论建立运动学模型，使用牛顿‑欧拉方法建立具有被动关节的闭链机构动力学模型。设计了仿真实验的直线运行轨迹，在动力学仿真环境Coppeliasim中模拟被动关节摩擦力与恒力矩重力补偿，在仿真中实现了使用小负载机器人完成大质量零部件的直线搬运动作，并研究了不同重力补偿力矩对机器人关节力矩的影响。
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公开(公告)号：CN112013766A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010895521.3
申请日：2020-08-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种非接触式R-test结构参数无冗余标定方法，包括以下步骤：步骤一，依次校准非接触式R-test中三个传感器的安装方向误差；步骤二，以三个传感器中一个传感器的安装位置为基准，建立关于另外两个传感器的安装位置误差的无冗余模型；步骤三，通过智能搜寻算法求出使得目标函数最小的误差；步骤四，根据步骤三获得的误差值依次对传感器的位置参数进行补偿，完成非接触式R-test结构参数的标定。本发明采用分步校准传感器位置误差和方向误差的策略，并建立关于传感器位置误差的无冗余误差模型，由此解决了现有标定方法由于参数冗余而导致的标定精度低的问题，具有较高的标定精度。
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公开(公告)号：CN108227492B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201810003985.1
申请日：2018-01-03
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于六自由度串联机器人领域，并公开了一种六自由度串联机器人末端负载动力学参数的辨识方法，包括以下步骤：1)建立六自由度串联机器人的动力学模型；2)记录六自由度串联机器人运动过程中的角度、角速度、角加速度，采集各关节电机电流信息；3)获得空载时各关节的力矩和运行时各关节实际负载力矩；4)获得带负载动力学参数的各关节理论负载力矩；5)比较实际负载力矩和理论负载力矩，求解负载动力学参数。本发明大大降低了多自由度几何法分析的复杂性，能够有效的简化算法，提高运算速度，采用具有交叉变异功能的动态粒子群算法，能有效避免粒子落入局部最优解，从而提高了算法的准确性。
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公开(公告)号：CN111338216A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010317911.2
申请日：2020-04-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于振动抑制技术领域，公开了一种基于混合脉冲激励的输入整形器及设计方法，建立二阶振动系统闭环传递函数；建立SIMULINK仿真模型；获取系统对单位阶跃信号的响应曲线；对响应曲线进行频谱分析，得到系统振动频率以及阻尼比；根据系统振动频率以及阻尼比设计基于混合脉冲激励的输入整形器；将设计得到的混合脉冲序列与期望输入进行卷积得到输入指令，完成对系统的残余振动抑制。本发明采用基于混合脉冲激励的输入整形器，对系统残余振动进行了有效抑制，并提高系统上升时间，减少时间延迟，降低输入整形器对系统参数的敏感性，增强系统鲁棒性。
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公开(公告)号：CN111007716A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911326099.3
申请日：2019-12-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于预测函数的交流伺服电机变论域模糊PI控制方法，包括PI控制器、变论域模糊控制器和预测函数控制器；其中，PI控制器作为主控器调节伺服电机转速；预测函数控制器根据系统当前的输入指令、控制信号和反馈输出预测系统未来状态；变论域模糊控制器以预测信息作为输入在线调整PI控制器增益；同时，设计变论域伸缩因子，利用预测信息超前在线调节模糊控制器的论域，间接增加了用于调整PI控制增益的模糊规则。相比传统的PI控制和模糊PI控制，本发明继承了变论域模糊控制精度较高的优势，并提高了动态响应性能和抗扰动能力，对于具有不确定扰动和非线性较大的应用场合，其优势更突出。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110625615A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910911607.8
申请日：2019-09-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于工业机器人技术领域，公开了一种机器人离线编程信息处理系统及方法，加载机器人与工件模型，对模型进行解析，通过建立虚拟仿真环境加载机器人与工件模型，设置工件坐标，选择工具；对工件轮廓轨迹进行插补计算，将插补生成的源代码导入到代码解释器模块；对源代码语法进行合法性检查，检查通过后给源程序添加属性段和轨迹过渡段内容，生成目标代码；通过虚拟控制器反解机器人关节运行信息，对目标代码进行仿真验证。本发明开放程度高；应用范围广、操作便捷、数据资源管理简单；提高交互性，简化操作流程，提高离线编程效率。本发明通过OpenGL接口搭建了虚拟仿真环境，不依赖其他平台做二次开发，开放程度高。
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公开(公告)号：CN104702474B
公开(公告)日：2018-02-23
申请号：CN201510107162.X
申请日：2015-03-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04L12/40
Abstract: 本发明公开了一种基于FPGA的EtherCAT主站装置，包括EtherCAT总线接口RJ45、网络隔离变压器、PHY芯片、FPGA模块和PCI/ARM扩展接口。FPGA模块通过PCI/ARM扩展接口接收到CPU传送给FPGA模块的数据，FPGA模块内部的EtherCAT协议驱动模块将CPU的指令数据进行封装和调度，组成数据帧发送给PHY芯片；PHY芯片将其转换为差分信号，发送在EtherCAT网络之中；各个从站收到EtherCAT数据帧后进行相应的处理后返回主站，在经过网络变压器和PHY芯片后，数据帧接收模块接收网络中的数据帧；在EtherCAT协议驱动模块中对数据帧进行解析提取有效数据供CPU来进行读取状态和反馈数据。本发明的装置可以实现与带有PCI接口或者ARM接口的CPU进行通信，具有平台兼容性好、稳定性高、效率高、实时性强等优势，对工业自动化控制具有重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN107565862A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710803841.X
申请日：2017-09-08
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/00 , H02P25/022
Abstract: 本发明属于永磁同步电机控制优化相关技术领域，其公开了一种适用于永磁同步电机的速度波动抑制方法，其包括以下步骤：(1)计算速度误差；(2)根据速度误差获取指令电流；(3)采用低通滤波器对采样后的指令电流进行处理；(4)将指令电流数据作为补偿量保存在数据，提取指令电流点；(5)对提取的指令电流点进行插补运算，每次进入中断时将计算得到的力矩电流补偿值叠加到所述指令电流上；(6)将叠加后重新计算出来的指令电流再进指令电流采样点的提取，重复步骤(3)至步骤(5)；(7)根据最新得到的叠加后的指令电流与电机反馈电流来得到脉冲宽度调制波来控制所述永磁同步电机运行。本发明运算量小，增加了补偿精度，降低了噪声。
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公开(公告)号：CN107199569A
公开(公告)日：2017-09-26
申请号：CN201710481048.2
申请日：2017-06-22
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于机器人领域，并公开了一种基于关节能量均衡分配的关节机器人轨迹规划方法，包括以下步骤：1)建立机器人连杆模型；2)建立机器人动力学模型，获得各关节转矩计算公式；3)辨识机器人的动力学参数；4)得到各个关节的力矩曲线，对机器人各个关节力矩曲线进行拟合，利用曲率最大法对拟合曲线进行判别，记录最大插值点数及所对应的关节；5)建立评价函数作为能量均衡分配的判断标准，利用粒子群算法寻求评价函数最优解，构成机器人运行轨迹。通过本方法机器人能够自主判断运动过程中各关节电机能量相对均衡受力的位置点，生成运动轨迹。可以保证机器人在运动过程中轨迹平滑，运动时间短，各关节承受负载均衡。
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公开(公告)号：CN106325073A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610933884.5
申请日：2016-10-31
Applicant: 华中科技大学 , 武汉久同智能科技有限公司
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种基于分数阶的伺服系统位置IP控制器无模型自校正方法，包括以下步骤：设定参考模型，激励系统获取离线数据库，初始化系统相关参数，然后根据当前时刻新采集的输入和输出数据进行数据库的更新，接着根据相似度准则函数进行相似数据队列的选择，之后进行分数阶控制器阶次的选取，最后采用粒子群优化算法对分数阶IP控制器参数进行自校正。本发明提出的无模型自校正方法考虑了系统的分数阶特性，综合衡量了超调量、上升时间、误差收敛速度以及控制器参数的变化量等方面的性能，并且使用相似度准则函数保证了系统的实时性，另外不受未建模动态的影响，提高了系统的鲁棒性、抗扰动能力和控制精度。
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