公开(公告)号：CN116638523A

公开(公告)日：2023-08-25

申请号：CN202310730139.0

申请日：2023-06-20

申请人： 山东理工大学

发明人： 牟宗高 ,  高玉明 ,  吕浩 ,  李伟涛 ,  刘力源 ,  李子轩 ,  董瑞春 ,  高名旺

IPC分类号： B25J9/16

摘要： 本发明公开了一种基于静力学模型的同轴绳驱机器人末端力感知方法与系统，计算机存储介质。本发明建立的静力学模型考虑了同轴绳驱机器人的外部负载力、绳与孔间的摩擦力、关节间的摩擦力、绳索的驱动力、同轴绳驱机器人的重力和其整臂构型。该同轴绳驱机器人静力学模型的建模方法包括：建立同轴绳驱机器人的连杆坐标系；以库伦摩擦模型计算同轴绳驱机器人的绳与孔间的摩擦力与关节间的摩擦力；计算各力产生的力矩；建立各连杆的受力平衡方程与力矩平衡方程。在给定绳索驱动力并通过机器视觉获取同轴绳驱机器人整臂构型的基础上，基于建立的静力学模型可计算出同轴绳驱机器人末端的受力，从而实现在同轴绳驱机器人末端无法安装传感器的情况下仍然可以达到末端力感知的目的。

公开(公告)号：CN111562106A

公开(公告)日：2020-08-21

申请号：CN202010439898.8

申请日：2020-05-22

申请人： 山东理工大学

发明人： 袁伟 ,  郭前建 ,  张立国 ,  于洁 ,  王志文 ,  董瑞春

IPC分类号： G01M13/021 ,  G01M13/025

摘要： 本发明公布一种基于CFRP传动轴的可控变载齿轮试验台，试验台主要包括CFRP弹性轴，刚性轴，加载联轴器，磁粉制动器，待测齿轮箱，配对齿轮箱，蠕动泵油液循环装置，带传动和辅助固定装置，嵌入式工控一体机。在重载高速试验条件下，试验台基于CFRP传动轴耦合机械恒定加载和磁粉制动器特性实现对待测齿轮可控加载。非金属材料CFRP传动轴缓冲吸震兼并磁粉制动器传递、制动扭矩的工作特性，最大限度减少实验的干扰因素。试验台采用蠕动泵循环装置实现不同时间段不停机均匀油样采集检测。试验台通过嵌入式一体机调节电机转速和磁粉制动器励磁电流等参数，建立励磁电流-齿轮受载的函数关系。上述创新方法可提高实验数据的准确性，便于获取齿轮健康状态信息。

公开(公告)号：CN115533920A

公开(公告)日：2022-12-30

申请号：CN202211420266.2

申请日：2022-11-15

申请人： 山东理工大学

发明人： 牟宗高 ,  高玉明 ,  张鲁杨 ,  刘力源 ,  吕浩 ,  杨盼盼 ,  董瑞春 ,  程祥

IPC分类号： B25J9/16

摘要： 本发明公开了一种求解绳驱机械臂逆运动学的协同规划方法及系统、计算机存储介质，其中方法如下：选取绳驱机械臂的末端点和部分中间关节的交点作为被控制点；在被控制点附近则自由设定对应的控制点；计算控制点和被控制点之间的欧几里得距离（欧式距离）；结合梯度投影法，将计算得到的欧式距离作为优化目标函数，通过调整控制点及比例因子等参数则可以在绳驱机械臂自运动空间内完成整臂构型的调整。规划方式为：当任意欧式距离大于对应安全阈值时，则通过基于梯度投影法的全局优化使得欧式距离逼近零，从而优化绳驱机械臂的整臂自由度，使得绳驱机械臂的整臂构型与控制点所设定构型的一致性达到最优化状态，实现“整臂构型‑末端位姿”协同规划目标。

公开(公告)号：CN115958593B

公开(公告)日：2024-10-11

申请号：CN202211431407.0

申请日：2022-11-15

申请人： 山东理工大学

发明人： 牟宗高 ,  刘力源 ,  张鲁杨 ,  高玉明 ,  贾利慧 ,  吕浩 ,  董瑞春 ,  程祥

IPC分类号： B25J9/16 ,  B25J11/00

摘要： 本发明公开了一种基于对偶向量的智能破拆机器人碰撞检测方法及系统、计算机存储介质，属于仿真技术领域。所述方法具体实施方式包括：将三维空间中的障碍物用空间几何模型进行建模；基于所建立的模型，将破拆机器人和障碍物简化为简单的几何结构；几何结构用多条线段来近似；将空间几何模型间的碰撞检测转换为线段与点或线段与线段间的碰撞检测。本碰撞检测方法分为粗略检测和精细检测两个阶段。优先进行粗略检测，若未发生碰撞，则检测结束；若发生碰撞，则进行精细检测，最终判断碰撞是否发生。由此，解决了现有技术中仅使用简单模型对于障碍物进行包络导致检测精度较低和仅使用精细模型进行检测导致计算负荷较大的技术问题，从而提高仿真中碰撞检测的实用性。

公开(公告)号：CN114769689B

公开(公告)日：2023-12-29

申请号：CN202210596547.7

申请日：2022-05-30

申请人： 山东理工大学

发明人： 程祥 ,  李阳 ,  杨先海 ,  郑光明 ,  董瑞春 ,  牟宗高 ,  刘原勇

IPC分类号： B23C5/10

摘要： 本发明涉及一种渐进式斜线切削刃微细钻铣刀，由刀具夹持柄、切削部分和位于刀具夹持柄与切削部分之间的过渡部分构成，其中切削部分上均布有右渐进式斜线和左渐进式斜线切削刃，右渐进式和左渐进式斜线切削刃分别与切削部分上的底刃的两端相连接，特征在于：右渐进式、左渐进式斜线切削刃和底刃的切削前角均为负值；20°≤底刃的前角γ1和后楔角α1≤80°，5°≤左渐进式斜线切削刃与刀具旋转中心线的夹角β1≤80°；0.025毫米≤右渐进式和左渐进式斜线切削刃的旋转包络切削半径≤1毫米；第一、二、三、四、五和六刀面均采用直纹面；底刃上设置有底容屑槽，右渐进式斜线切削刃和左渐进式斜线切削刃上均设置有侧容屑槽。本发明可用于难加工材料的微细加工。

公开(公告)号：CN116021508A

公开(公告)日：2023-04-28

申请号：CN202211420246.5

申请日：2022-11-15

申请人： 山东理工大学

发明人： 牟宗高 ,  吕浩 ,  高玉明 ,  刘力源 ,  董瑞春 ,  李子轩 ,  郑光明 ,  程祥

IPC分类号： B25J9/16 ,  B25J9/10

摘要： 本发明提出了一种基于平面双圆弧的同轴绳驱机器人规划方法及系统、计算机存储介质。该方法通过改变终止点的切线方向以及调整内段和外段圆心角的角度，可以调整同轴绳驱机器人的臂型。通过调整平面双圆弧的弧长与圆心角的比值，实现“C”型、“S”型的轨迹设计。通过对同轴绳驱机器人整臂的运动学计算，指导同轴绳驱机器人的运动轨迹规划。该方法能够给出合理的运动学逆解和构型规划，且平面双圆弧规划方法的计算效率高。因此该方法在实时控制上具有明显的优势。

公开(公告)号：CN116728412A

公开(公告)日：2023-09-12

申请号：CN202310818347.6

申请日：2023-07-05

申请人： 山东理工大学

发明人： 牟宗高 ,  吕浩 ,  吕桂坤 ,  郑光明 ,  李子轩 ,  董瑞春 ,  高名旺 ,  程祥

IPC分类号： B25J9/16

摘要： 本发明公开一种同轴绳驱机器人的空间双圆弧规划方法及系统、计算机存储介质。该方法的核心在于输入变量为空间中两个点及其位移方向，输出变量为同轴绳驱机器人的空间双圆弧构型。该方法通过调整同轴绳驱机器人起点和终点的位置及其相应的指向方向，可以调整同轴绳驱机器人机械臂的弯曲程度。通过判断方向向量之间的夹角值，可以预先判断同轴绳驱机器人整臂的空间构型是C型还是S型。通过调整同轴绳驱机器人圆弧自由参数（即同轴绳驱机器人参数u与v）的值，可以调整同轴绳驱机器人重叠部分以及分离部分的长度。当给定点与其相应切矢量共面时，空间双圆弧可以转化为平面双圆弧。该方法可以实现对同轴绳驱机器人空间构型的参数化，便于控制同轴绳驱机器人进行无干涉运动轨迹规划。

公开(公告)号：CN115958593A

公开(公告)日：2023-04-14

申请号：CN202211431407.0

申请日：2022-11-15

申请人： 山东理工大学

发明人： 牟宗高 ,  刘力源 ,  张鲁杨 ,  高玉明 ,  贾利慧 ,  吕浩 ,  董瑞春 ,  程祥

IPC分类号： B25J9/16 ,  B25J11/00

摘要： 本发明公开了一种基于对偶向量的智能破拆机器人碰撞检测方法及系统、计算机存储介质，属于仿真技术领域。所述方法具体实施方式包括：将三维空间中的障碍物用空间几何模型进行建模；基于所建立的模型，将破拆机器人和障碍物简化为简单的几何结构；几何结构用多条线段来近似；将空间几何模型间的碰撞检测转换为线段与点或线段与线段间的碰撞检测。本碰撞检测方法分为粗略检测和精细检测两个阶段。优先进行粗略检测，若未发生碰撞，则检测结束；若发生碰撞，则进行精细检测，最终判断碰撞是否发生。由此，解决了现有技术中仅使用简单模型对于障碍物进行包络导致检测精度较低和仅使用精细模型进行检测导致计算负荷较大的技术问题，从而提高仿真中碰撞检测的实用性。

公开(公告)号：CN115648219A

公开(公告)日：2023-01-31

申请号：CN202211426538.X

申请日：2022-11-15

申请人： 山东理工大学

发明人： 牟宗高 ,  高玉明 ,  张鲁杨 ,  刘力源 ,  吕浩 ,  董瑞春 ,  李子轩 ,  程祥

IPC分类号： B25J9/16 ,  B25J9/10

摘要： 本发明公开了一种绳驱机械臂变刚度规划方法及系统、计算机存储介质，用于控制绳驱机械臂的刚度，有利于绳驱机械臂完成各种复杂的如太空探测、维修、空间对接和卫星抓捕等任务。其中方法如下：首先，建立绳驱机械臂的解析刚度模型，用于计算绳驱机械臂的刚度，并分析了影响绳驱机械臂刚度的因素；其次，选取绳驱机械臂的末端点和任意中间关节的交点作为被控制点，在被控制点附近自由设定对应的控制点；进一步地，基于选择的控制点和被控制点，结合梯度投影法优化绳驱机械臂的整体构型，以获得具有工作要求所需刚度的对应构型。如果刚度依然不能满足作业需求，只需调整绳索张力进一步优化刚度，即可平稳、灵活的控制绳驱机械臂的刚度，从而使绳驱机械臂完成各种刚度需求任务。

公开(公告)号：CN114769689A

公开(公告)日：2022-07-22

申请号：CN202210596547.7

申请日：2022-05-30

申请人： 山东理工大学

发明人： 程祥 ,  李阳 ,  杨先海 ,  郑光明 ,  董瑞春 ,  牟宗高 ,  刘原勇

IPC分类号： B23C5/10

摘要： 本发明涉及一种渐进式斜线切削刃微细钻铣刀，由刀具夹持柄、切削部分和位于刀具夹持柄与切削部分之间的过渡部分构成，其中切削部分上均布有右渐进式斜线和左渐进式斜线切削刃，右渐进式和左渐进式斜线切削刃分别与切削部分上的底刃的两端相连接，特征在于：右渐进式、左渐进式斜线切削刃和底刃的切削前角均为负值；20°≤底刃的前角γ1和后楔角α1≤80°，5°≤左渐进式斜线切削刃与刀具旋转中心线的夹角β1≤80°；0.025毫米≤右渐进式和左渐进式斜线切削刃的旋转包络切削半径≤1毫米；第一、二、三、四、五和六刀面均采用直纹面；底刃上设置有底容屑槽，右渐进式斜线切削刃和左渐进式斜线切削刃上均设置有侧容屑槽。本发明可用于难加工材料的微细加工。