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公开(公告)号:CN115890644B
公开(公告)日:2024-07-16
申请号:CN202310095647.6
申请日:2023-01-17
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种桌面级六自由度机械臂结构,属于机械臂结构设计技术领域,特别涉及一种为桌面级的高精度紧凑型六自由度机械臂结构。在设计关节时,利用谐波减速器能够平稳承受轴向重力,无需再设计受力部件,缩小机械臂体积。关节模组使用同步轮同步带进行传动,可以使电机和减速器的位置分布更加紧凑。同步轮通过顶丝与电机和异形轴相连,能够便于安装和更换电机,并且结构设计中将此同步带放置于机械臂内部,避免因外界因素对传动造成卡顿。此种传动方式使电机和减速器同步无间隙的传动,且会有较小的传动噪声。在不影响关节模组精度和负载的同时缩小体积。
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公开(公告)号:CN117611677A
公开(公告)日:2024-02-27
申请号:CN202410091570.X
申请日:2024-01-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06T7/73 , G06T7/246 , G06V10/25 , G06V10/22 , G06V10/82 , G06V10/44 , G06V10/46 , G06V10/772 , G01C21/00 , G01C21/32
Abstract: 本发明涉及一种基于目标检测和结构化特征的机器人定位方法,该方法以深度相机构成的硬件平台为基础。基于RGB‑D深度相机实现了在复杂环境下的定位与地图构建,提高了定位的精度和稳定性。针对环境中存在动态物体导致的定位信息不准确或者直接定位失败的问题,使用基于卷积神经网络的YOLO算法对图像进行目标检测,去除环境中的高概率动态物体,针对低纹理环境或旋转估计中产生累积误差进而造成轨迹漂移的问题,基于曼哈顿世界假设增加结构特征。本方法在动态或低纹理的复杂环境下,极大地提高了位姿估计的准确性和鲁棒性,可广泛应用于室内机器人轨迹跟踪等场景。
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公开(公告)号:CN116743016A
公开(公告)日:2023-09-12
申请号:CN202310708543.8
申请日:2023-06-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种两相四线混合式步进电机闭环矢量驱动器,属于步进电机控制技术领域,特别涉及一种基于ESP32‑PICO‑D4芯片的42毫米混合式二相四线步进电机一体化可串联高精度闭环驱动器及其配套扩展电路板的设计与实现。本发明的扩展板上的USB转串口以及ESP32自动下载电路与核心板分离,可以使用一个扩展版为所有核心板进行程序烧录及调试,降低了物料成本,节省了电路板空间,提高了核心板的散热性能。本发明的驱动器使用磁编码器与安装在电机同步轴底部的径向充磁磁铁相配合,磁编码器的分辨率为14位,电机位置控制精度达到0.02°,使用SPI总线进行通信,数据传输时间小于50微秒,实现了对电机位置信息的实时获取。
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公开(公告)号:CN116111900A
公开(公告)日:2023-05-12
申请号:CN202310095912.0
申请日:2023-01-18
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种步进电机电流输出控制系统及方法,属于步进电机驱动控制技术领域,具体为一种步进电机电流输出的控制方法,以及基于嵌入式开发的步进电机电流输出控制方法。针对步进电机传统控制方法下存在的缺陷,提供了一种控制方案,能够解决线圈振动产生的噪音、电机低速运行时的谐振等问题,并显著提升电机的运动控制精度,可广泛运用于各种场合的步进电机驱动环节。微步控制法可以有效降低电机运动过程中的噪音情况以及低速运动下的谐振情况,保证电机两相励磁电流的平滑变化。微步控制法显著提高了步进电机的控制与测量精度,电机每整步的细分越多,控制精度越高,通过目标细分数的补偿克服了外部原因引起的控制周期时间不确定的问题。
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公开(公告)号:CN115026811A
公开(公告)日:2022-09-09
申请号:CN202210558533.6
申请日:2022-05-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提出一种多机器人串口转WIFI通讯及协同运动控制方法,包括步骤1:在上位机添加虚拟串口,在多个机器人中确定主机机器人和从机机器人,所述多个机器人具有OpenCR控制器;为所述主机机器人的OpenCR控制器安装配置两个串口转WIFI芯片,并为所述从机机器人的OpenCR控制器安装配置一个串口转WIFI芯片;步骤2:将所述上位机与所述主机机器人连接到同一个无线网络下,所述上位机作为服务端与所述主机机器人之间建立TCP连接,并发送控制指令给所述主机机器人;步骤3:所述从机机器人跟随主机机器人作协同运动。
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公开(公告)号:CN119283055A
公开(公告)日:2025-01-10
申请号:CN202411454109.2
申请日:2024-10-17
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种模块化灵活可重组机器人系统,在确保机器人中相同结构的模块的关节电机具有相同的CAN总线IP地址,而不同的结构模块的关节电机具有不同的CAN总线IP地址的基础上,结构检测模块通过识别待重组模块的CAN总线ID来调用对应的控制程序,并根据控制程序生成对应的控制指令实现待重组模块的快速驱动;也就是说,本发明采用模块化的机器人关节及其链接接口,可以实现机器人在结构上的模块化重组;采用通用接口的机器人关节通信电路,可以实现机器人在电路拓扑以及通信架构上的模块化重组;采用支持对重组机器人进行自动模块化识别的通信系统,可以实现机器人在控制软件上的模块化重组。
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公开(公告)号:CN116112310B
公开(公告)日:2024-07-05
申请号:CN202310042145.7
申请日:2023-01-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于串口通信和总线通信的机器人通信架构及通信方法,属于机器人控制协议体系技术领域,具体为一种基于Json数据格式的串口通信和CAN总线通信的串联式机械臂通信架构。本通信架构利用ROS系统下的node独立节点和ESP32中并行线程实现,在实现通信的同时不影响上位机ROS系统和驱动器主要功能的运行。在ROS架构下编写node作为客户端绑定通信服务函数,受到服务函数激发则自动执行,ROS的并行架构使得通信节点与主任务节点并行运行,不受影响。在电机驱动器中,ESP32设定并行线程,电机的主任务线程和CAN通信线程并行运行。
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公开(公告)号:CN117611677B
公开(公告)日:2024-05-14
申请号:CN202410091570.X
申请日:2024-01-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06T7/73 , G06T7/246 , G06V10/25 , G06V10/22 , G06V10/82 , G06V10/44 , G06V10/46 , G06V10/772 , G01C21/00 , G01C21/32
Abstract: 本发明涉及一种基于目标检测和结构化特征的机器人定位方法,该方法以深度相机构成的硬件平台为基础。基于RGB‑D深度相机实现了在复杂环境下的定位与地图构建,提高了定位的精度和稳定性。针对环境中存在动态物体导致的定位信息不准确或者直接定位失败的问题,使用基于卷积神经网络的YOLO算法对图像进行目标检测,去除环境中的高概率动态物体,针对低纹理环境或旋转估计中产生累积误差进而造成轨迹漂移的问题,基于曼哈顿世界假设增加结构特征。本方法在动态或低纹理的复杂环境下,极大地提高了位姿估计的准确性和鲁棒性,可广泛应用于室内机器人轨迹跟踪等场景。
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公开(公告)号:CN117013908A
公开(公告)日:2023-11-07
申请号:CN202310715071.9
申请日:2023-06-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及步进电机梯形分段位置跟踪控制系统及方法,具体为一种为实现位置跟踪系统的闭环动态控制方法,以及用于实现该方法的基于嵌入式开发的步进电机位置控制系统。本发明中的硬件电路适配市面上多数直流步进电机。针对步进电机在位置控制时的速度和精度的要求,提出了梯形分段控制和分段位置式PID结合的控制策略。本方法在确保位置控制精度的前提下,极大地提高了步进电机位置过渡的平稳性和快速性,确保最终的实际位置无限趋近于目标位置,具有很好的准确性、快速性和鲁棒性,可广泛应用于直流步进电机位置跟踪。
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公开(公告)号:CN116968081A
公开(公告)日:2023-10-31
申请号:CN202310747604.1
申请日:2023-06-25
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种桌面级大负载四自由度机械臂结构,该机械臂结构包括依次相连的第一关节、第一连杆、第二关节、第二连杆、第三关节、第三连杆、第四关节、第四连杆以及夹爪部分;第一关节包括底板、支撑结构、第一电机、第一行星减速器、法兰连接件以及交叉滚子轴承;第二关节、第三关节以及第四关节均包括行星减速器、法兰联轴器、电机以及同步轮同步带;夹爪部分包括第五电机、传动模块与夹取模块;传动模块传动连接于第五电机与夹取模块之间;第五电机固定安装于第四连杆,用于驱动夹取模块张合实现夹取。上述机械臂结构能够在缩小机械臂体积的同时保证较高的精度及负载。
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