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公开(公告)号：CN117103273A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311207854.2
申请日：2023-09-19
申请人： 中国船舶科学研究中心 , 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了力反馈机械手的线性自抗扰控制器及方法，包括步骤一，建立运动学模型和动力学模型；步骤二，确定状态空间表达式；步骤三，线性自抗扰控制器处理位移信号；步骤四，线性自抗扰控制器输出控制量；本发明的自抗扰控制器采用线性自抗扰控制设计，将需要整定的参数减小到三个，大大提高了控制方法的设计效率以及控制算法的适用性；本发明的自抗扰控制器能够通过扩展状态观测器来实时估计并补偿力反馈系统在工作时受到的总干扰，因此具有很强的适应性和鲁棒性，相较于现有线性自抗扰控制技术，本发明通过跟踪微分器防止力反馈系统中输入控制信号在不连续或带随机扰动的情况下引起的振荡和干扰，以此提高自抗扰控制器的品质。
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公开(公告)号：CN117140520A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311207851.9
申请日：2023-09-19
申请人： 中国船舶科学研究中心 , 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于模糊PID的力反馈机械手控制方法，其PID的三个参数可以适应外界环境自动调节，解决了力反馈机械手易受外界干扰而出现的抖动不稳问题。本发明主要包括以下步骤：步骤一：以力反馈机械手平台中导轨上的滑块为被控对象，通过位移传感器获取该滑块的实际位置信息，作为系统反馈环节的输入；步骤二：通过控制器对滑块的预设位置信息进行设置；步骤三：采用模糊PID控制算法计算出控制输出量。本发明针对力反馈机械手进行设计，通过模糊PID控制算法可以自动的在线调整控制系统参数，达到精确控制的效果，解决手部功能障碍患者运动时协调性差的问题，增强了抗干扰的能力。
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公开(公告)号：CN117226837A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311213658.6
申请日：2023-09-19
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了力反馈机械手的模糊自抗扰控制器及方法，包括信号输入模块、跟踪微分器、模糊控制器、线性扩张状态观测器和力反馈系统，方法包括步骤一，建立模型；步骤二，建立空间表达式；步骤三，信号微分；步骤四，模糊扩张；步骤五，加入扰动量；步骤六，输出控制；本发明相较于现有的力反馈机械手的模糊自抗扰控制技术，具有很强的适应性和鲁棒性，可以在不依赖于具体的系统模型的情况下能够处理不确定性和不准确信息，并进行力反馈控制；本发明的模糊自抗扰控制器能够通过扩展状态观测器来实时估计并补偿力反馈系统工作时收到的总干扰，减小扰动因素对动力学模型的干扰，提高了整体的抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN117137769A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311213144.0
申请日：2023-09-19
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种力反馈机械手，以解决传统的手部康复采用物理疗法和药物治疗，无法实现手部功能障碍患者自主康复训练的问题。本发明的主手装置设置在支承装置前端，五套力反馈驱动装置平行排布在支承装置的上面，第一导轮装置和第二导轮装置安装在力反馈驱动装置的前端，弹簧的一端设置在牵引件的孔上、另一端与细绳的一端相连，对应第二导轮装置的细绳的另一端穿过第二定位孔、绕过第二滑轮、下滑轮、穿过指中环后与指尖环捆接，对应第一导轮装置的细绳的另一端穿过第一定位孔、绕过上滑轮、穿过细绳定位孔，再穿过指中环后与指尖环捆接。本发明适用于手部功能障碍患者，驱动手指进行不同程度的运动，为手指提供适当的辅助力量便于康复训练。
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公开(公告)号：CN117001674A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202311207852.3
申请日：2023-09-19
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种力反馈机械手的滑模控制方法，包括以下步骤：步骤一，建立运动学模型和动力学模型；步骤二，确定力反馈系统状态空间表达式；步骤三，设计滑模面；步骤四，力反馈系统稳定性分析；步骤五，确定滑模控制律应满足的条件；步骤六，控制力反馈机械手；相较于现有的力反馈机械手控制方法，本发明采用滑模控制方法，该方法可以根据系统当前状态动态变化，以实现系统按照预设的滑模状态轨迹运动，其具有良好的适应性和鲁棒性，能够减小扰动因素对动力学模型的干扰，达到精确控制的效果；并且滑模控制方法仅仅需要调节两个参数，调整更为方便简单，能够提高控制方法的设计效率。
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公开(公告)号：CN117301050A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311207857.6
申请日：2023-09-19
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了基于粒子群优化的力反馈非线性自抗扰控制器及方法，包括：信号输入模块、跟踪微分器、反馈控制律、扩张状态观测器、力反馈系统和粒子群算法模块；控制方法包括：步骤一，搭建模型；步骤二，确定空间表达式；步骤三，过渡处理位移信号；步骤四，处理反馈控制信号；步骤五，处理扩张状态观测信号；步骤六，补偿控制量反馈系统；本发明通过扩张状态观测器进行实时估计，补偿力反馈系统在工作时受到的总干扰，另外设计的非线性自抗扰控制技术可以在不依赖于具体的系统模型的情况下进行力反馈控制，具有很强的适应性和鲁棒性，通过粒子群优化算法能自动进行参数整定，提高了非线性自抗扰控制器的设计效率，优化了控制性能。
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