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公开(公告)号：CN112946683A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110041091.3
申请日：2021-01-13
Applicant: 北京理工大学 , 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01S17/89
Abstract: 本发明提供了一种单线激光雷达的地图构建方法，首先控制飞行器按照指定的自转速度和前进速度进行螺旋前进运动；然后根据实时定位方法确定飞行器在空间中的位置，并实时解算飞行器的姿态以确定激光雷达的扫描方向；根据激光雷达反馈的距离信息实时更新三维点云数据；更新三维地图数据。本发明通过组合空间飞行器的自转和平移构成螺旋前进的运动方式，实现单线激光的扫描操作。不需要为单线激光雷达提供额外的扫描装置，简化了结构，节省了飞行器的内部空间。
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公开(公告)号：CN112815177A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110040741.2
申请日：2021-01-13
Applicant: 北京理工大学 , 北京空间飞行器总体设计部
IPC: F16L55/32 , F16L55/40 , B62D57/028 , F16L101/30
Abstract: 本发明提供了一种可适应复杂管道的机器人结构，本发明的机器人结构分三部分，前后两部分是结构相同、镜像布置的支撑驱动模块；中间部分是动力控制模块。模块铰接处设有铰接转动驱动机构，能自由控制动力控制模块和支撑驱动模块的铰接角度；动力控制模块两端设有中心旋转驱动机构，可驱动支撑驱动模块绕中心轴线旋转。本发明主要解决的技术问题是管道机器人在管道内径发生变化、S型管道、T型管道、Y型管道、管道连接处及管道限流环处时能够顺利通过的结构形式，发明了一种新的机器人结构，从而适应管道内各种情况，提高管道机器人的通过性和适应性。
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公开(公告)号：CN112901902A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110041081.X
申请日：2021-01-13
Applicant: 北京理工大学 , 北京空间飞行器总体设计部
IPC: F16L55/40 , F16L55/32 , F16L101/30
Abstract: 本发明提供了一种可适应多种管道情况的机器人机构，包括依次连接的第一支撑驱动模块、动力控制模块，以及第二支撑驱动模块；所述第一支撑驱动模块与所述第二支撑驱动模块的结构相同，两者呈镜像布置；所述第一支撑驱动模块通过第一铰接机构与所述动力控制模块连接，所述第二支撑驱动模块通过第二铰接机构与所述动力控制模块连接。本发明不仅可以适应更小内径管道，且可以通过比如S型管道、T型管道、Y型管道、管道限流环、管道变径段、方形管道等复杂管道情况，尤其是方形管道是三组支脚结构形式所无法实现的，针对长锥管道其通过性也有了保障。
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公开(公告)号：CN113987961B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202111413509.5
申请日：2021-11-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/27 , G06F17/11 , G06F17/16 , G06N3/0442 , G06N3/048 , G06N3/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了机器人跳跃落地检测方法，构建不含机器人关节加速度的二阶外力矩观测器，调节二阶外力矩观测器中的观测器调节参数ωn和ξ的值，使得观测器实时观测到外力矩并得到外力矩观测值序列；将观测器实时观测到的外力矩观测值序列输入长短期记忆神经网络，由长短期记忆神经网络对外力矩观测值序列进行分类，完成机器人跳跃落地检测。本方法通过引入外力矩观测器并结合长短期记忆神经网络，实现了无力传感器的实时落地检测。能够解决了在机器人足底加装力传感器带来的机械特性变差、结构复杂的问题以及基于动力学方程计算的计算量大、检测不准确等问题，提高了机器人机械系统的稳定性，在检测准确率高的同时降低了硬件成本。
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公开(公告)号：CN113850854B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202111134647.X
申请日：2021-09-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于点面配准的平面检测方法，属于三维重建技术领域。本发明方法具体为：利用八叉树表示点云，基于分枝定界的点面配准算法求取种子点云，通过点面配准找到的种子点云，进行区域增长，获取属于同一平面的点云，利用同一平面的点云进行平面拟合，确定平面。本发明基于分枝定界的点面配准算法求取种子点云，寻找的种子点云更稳定、快速，避免最近迭代点陷入局部极值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115070775B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202210890454.5
申请日：2022-07-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于关键模态分解和CPG的仿人机器人低姿匍匐全身运动规划方法，将直线低姿匍匐运动分解为四个关键运动模态，依据关键运动模态，对基于Hopf振荡器的CPG耦合网络进行参数确定和初始化，求解CPG耦合网络的数学模型，得到机器人右肩部俯仰关节、左肩部俯仰关节、右腿髋部俯仰关节、左腿髋部俯仰关节的矢状面关键运动轨迹；依据关键运动模态转换的相位与幅值，将矢状面关键运动轨迹映射为全身运动轨迹，全身运动轨迹由工控机发送给机器人各关节执行，实现仿人机器人的直线低姿匍匐运动。本发明基于匍匐运动关键模态分解和CPG耦合网络，实现了仿人机器人低姿匍匐全身协同运动的轨迹规划。
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公开(公告)号：CN116062059B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202310087358.1
申请日：2023-02-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032 , G06F30/27
Abstract: 本发明公开了一种基于深度强化学习的单腿机器人连续跳跃控制方法，根据机器人正运动学计算实时腿长，并将实时腿长与有限状态机中预设的目标腿长进行对比，判断是否进行跳跃阶段切换；虚拟弹簧‑阻尼模根据当前跳跃阶段计算足部末端虚拟力，进而得到所需的关节力矩，控制机器人进行运动；虚拟弹簧‑阻尼模型中的刚度、阻尼由策略网络的输出——动作空间信息进行更新，有限状态机中预设的目标腿长根据算法中的相应设置进行更新，且策略网络根据奖励数值以固定周期进行优化。本发明方法避免人工设计的控制器存在的繁琐且低效的参数调优过程，实现机器人实时根据自身运动情况在线自主决策有实时变化需求的运动因素。
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公开(公告)号：CN115946793B
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202310024381.6
申请日：2023-01-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种机器人自适应地形的足部结构，包括自适应模块、锁死模块、支撑模块和滑块模块；自适应模块的支撑柱上端穿过足板主体与锁死模块的夹持器配合，两夹持器尾端通过弹性件套接在一起；支撑模块固定在足板主体上，且设有滑道，滑块模块位于支撑模块上方，滑块位于滑道中，能够沿滑道水平移动；滑块与其最近的两夹持臂尾端通过弹性件连接。本发明在不降低机器人足部稳定性的前提下，依然能够如履平地或者降低障碍物对机器人运动的影响。
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公开(公告)号：CN115256400B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202211034563.3
申请日：2022-08-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了机器人三自由度电驱动耦合关节的运动可行范围线性界定方法，由未超限电机转角向量对应的关节角向量构成运动可行关节角向量集合，将运动可行关节角向量集合沿任意关节的关节可行运动范围分层切片，得到数据切片子集并进行边缘检测，得到边缘可行切片集合；整合所有边缘可行切片集合，按所属近似平面分类，得到待拟合集合；对每一个待拟合集合进行内切平面拟合，求解拟合内切平面表达式；整合所有拟合内切平面表达式，得到耦合关节运动空间可行运动范围凸多面体半空间表达式，凸多面体半空间表达式的线性不等式用于机器人关节端的轨迹规划或轨迹优化。本发明能对耦合关节的耦合关系进行线性描述，最大程度的界定可行的线性运动范围。
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公开(公告)号：CN115256396B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202211010867.6
申请日：2022-08-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于双层模型预测控制的双足机器人全向行走质心轨迹规划方法，上层MPC在满足ZMP稳定性约束和质心运动可行域约束的条件下，得到稀疏的质心运动轨迹和ZMP轨迹；下层MPC以跟踪上层稀疏轨迹为目标，得到密集质心位置运动轨迹；该密集轨迹经质心轨迹检测器判定无发散后，输出当前时刻的质心运动位置，供机器人使用。本发明采用变周期双层模型预测控制结构，兼顾了生成轨迹的准确性和实时性，通过质心轨迹检测可防止发散轨迹对机器人硬件造成损伤。
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