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公开(公告)号：CN117556559A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311503843.9
申请日：2023-11-13
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F111/04 , G06F111/10
摘要： 本发明公开一种基于四自由度的四足轮腿机器人逆运动学的计算方法，属于机器人控制领域。本发明首先设计期望的输入机身位姿、足末端位置和轮的偏航角，然后，利用旋量理论求解单腿末端的正运动学方程，将绝对空间的运动相对关系映射到单腿逆运动学的等效数值方程，设计求解方法的初始值，最后，采用Levenberg‑Marquardt数值方法求解四元非线性方程组。本发明实现快速精准的四足轮腿机器人精准逆运动学计算，既保证了精度又保证了计算的是实时性。本发明可用于四自由度的四足轮腿机器人逆运动学的计算。
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公开(公告)号：CN113381636A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110619423.1
申请日：2021-06-03
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明提供一种高频脉冲电子束偏压电源，它包括：基值偏压电源、脉冲偏压电源、隔离通讯电路、隔离供电电源、高压斩波电路；本发明在偏压电源的高压端设置专门的高压斩波电路，能够有效避免高压隔离变压器等器件中的分布电感和电容影响，从而获得上升沿和下降沿快速变化的高频脉冲电子束束流；采用调制解调和高压隔离技术实现了低压端高频脉冲参数向高压端电路的安全可靠隔离串行通讯，并实现了高压端PWM控制波形的产生，使脉冲频率、占空比控制精度高且灵活方便；同时通过高压隔离技术确保了高压端电路供电，大大提高了脉冲偏压上升沿和下降沿的变化速率；本发明结构科学，工艺性好，具有广阔推广应用价值。
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公开(公告)号：CN114894451B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202210383778.X
申请日：2022-04-12
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种用于标定弹性元件旋转刚度的测量平台，包括分度头、以及弹性元件部分与扭矩传感器部分，三者串联安装于底板上。通过其中分度头加持弹性元件部分；通过控制分度头转动一定角度可带动弹性元件部分中弹性元件转动相同角度，使弹性元件使弹性元件发生弹性变形，产生扭矩。该扭矩输入至扭矩传感器的输入端。进一步设计扭矩传感器输出端通过负载固定，进而测量得到弹性元件变形所输出的扭矩。本发明能够测量在实际加工后的弹性元件的旋转刚度，并对弹性元件的旋转刚度进行标定，得到实际的弹性元件旋转刚度。
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公开(公告)号：CN116331383A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310294105.1
申请日：2023-03-23
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： B62D57/032 , B62D57/028
摘要： 本发明公开了一种多模态轮足复合四足机器人，用于支撑机身组件(1)的是结构相同的四条腿部机构(2、3、4、5)，每个腿部机构包括有腿部电机组、大腿组件、小腿和轮足组件。所述大腿组件中的连杆机构通过三个电机驱动完成大腿、小腿运动的传递；踝关节通过舵机驱动完成轮足的转动。采用电机驱动连杆机构实现髋关节、膝关节的变化，采用舵机驱动实现踝关节的变化；在膝、踝关节的变化实现了本发明机器人的模态快速切换，在地形为平坦地面时，为了加快机器人的行进速度，采用轮行步态，即滚轮与地面接触。在地形为崎岖地面时，为了越障，机器人采用足行步态，即刚性足与地面接触。
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公开(公告)号：CN113381636B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202110619423.1
申请日：2021-06-03
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明提供一种高频脉冲电子束偏压电源，它包括：基值偏压电源、脉冲偏压电源、隔离通讯电路、隔离供电电源、高压斩波电路；本发明在偏压电源的高压端设置专门的高压斩波电路，能够有效避免高压隔离变压器等器件中的分布电感和电容影响，从而获得上升沿和下降沿快速变化的高频脉冲电子束束流；采用调制解调和高压隔离技术实现了低压端高频脉冲参数向高压端电路的安全可靠隔离串行通讯，并实现了高压端PWM控制波形的产生，使脉冲频率、占空比控制精度高且灵活方便；同时通过高压隔离技术确保了高压端电路供电，大大提高了脉冲偏压上升沿和下降沿的变化速率；本发明结构科学，工艺性好，具有广阔推广应用价值。
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公开(公告)号：CN116787414A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202311007972.9
申请日：2023-08-10
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种具有中空结构的被动变刚度串联弹性驱动器，具有驱动装置、减速器、弹性元件、编码器、中空轴架，各部分装配于壳体内，由中空轴架实现各部分同轴定位。其中，驱动装置用于产生驱动力矩；减速器输入端与驱动装置相连，输出端与弹性元件输入端相连；弹性元件采用具有被动变刚度特性的薄壁圆筒外形扭簧结构，输出端与外部负载相连，在受到负载扭矩时发生弹性形变。编码器分别与驱动装置和弹性元件配接，测量旋转角度。本发明设计具有较高的功率密度，被动变刚度特性能够兼顾小负载下的力矩测量精度和大负载下的控制带宽，适用于需要仿生关节的机器人，有助于改善国内串联弹性驱动器的发展现状。
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公开(公告)号：CN114800602B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202210383781.1
申请日：2022-04-12
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种具有柔性元件的紧凑型变刚度关节模组，将星齿轮减速器内置于无框力矩电机单元内部，由驱动器输出电流在电机定子绕组上产生变化的磁场，在磁场作用下，电机外转子转动；将电磁场产生的力矩转化为行星齿轮减速器的输入力矩；进一步通过行星齿轮减速器带动其上安装的输出法兰随动；进而使输出法兰上安装的柔性元件随输出法兰同步转动产生形变，并在柔性元件输出孔处产生力矩，该力矩通过柔性元件输出孔传递给柔性输出法兰，带动外部负载进行运动。本发明能够实现变刚度，有效地模拟生物刚性和柔性肌肉骨骼系统的功能，并且可以允许在未知环境中进行动态的力交互，提高机器人运行的可靠性及安全性。
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公开(公告)号：CN114894451A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210383778.X
申请日：2022-04-12
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种用于标定弹性元件旋转刚度的测量平台，包括分度头、以及弹性元件部分与扭矩传感器部分，三者串联安装于底板上。通过其中分度头加持弹性元件部分；通过控制分度头转动一定角度可带动弹性元件部分中弹性元件转动相同角度，使弹性元件使弹性元件发生弹性变形，产生扭矩。该扭矩输入至扭矩传感器的输入端。进一步设计扭矩传感器输出端通过负载固定，进而测量得到弹性元件变形所输出的扭矩。本发明能够测量在实际加工后的弹性元件的旋转刚度，并对弹性元件的旋转刚度进行标定，得到实际的弹性元件旋转刚度。
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公开(公告)号：CN114800602A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210383781.1
申请日：2022-04-12
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种具有柔性元件的紧凑型变刚度关节模组，将星齿轮减速器内置于无框力矩电机单元内部，由驱动器输出电流在电机定子绕组上产生变化的磁场，在磁场作用下，电机外转子转动；将电磁场产生的力矩转化为行星齿轮减速器的输入力矩；进一步通过行星齿轮减速器带动其上安装的输出法兰随动；进而使输出法兰上安装的柔性元件随输出法兰同步转动产生形变，并在柔性元件输出孔处产生力矩，该力矩通过柔性元件输出孔传递给柔性输出法兰，带动外部负载进行运动。本发明能够实现变刚度，有效地模拟生物刚性和柔性肌肉骨骼系统的功能，并且可以允许在未知环境中进行动态的力交互，提高机器人运行的可靠性及安全性。
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