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公开(公告)号：CN117961881A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202311748517.4
申请日：2023-12-19
申请人： 浙江大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于视觉的长柔性机械臂振动抑制方法，其主要方法包括：长柔性机械臂末端按照预设运动轨迹运动，在三自由度液压长柔性机械臂侧面固定放置相机，在机械臂末端固定放置二维码；根据视觉识别与跟踪算法实时跟踪并标记二维码中心点；利用双目相机视差原理求解相机坐标系下的二维码中心点坐标；根据相机坐标系与机械臂坐标系之间的关系，将相机坐标系下的末端坐标转化为机械臂坐标系下的坐标；对比预设末端位置与实际位置得到因振动导致的位置偏差，利用迭代法求得关节角的补偿量；更新关节角度，进而完成长柔性机械臂的振动抑制。
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公开(公告)号：CN117725696A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311749205.5
申请日：2023-12-18
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/27 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及对工程机械进行计算机辅助振动抑制技术领域，具体地涉及一种基于独立模态空间法的柔性臂无指令输入整形抑振方法。包括以下步骤：a、建立柔性臂的动力学模型，并通过独立模态空间法转换到模态空间进行解耦，得到其一阶固有频率对应的控制方程；b、针对柔性臂设计模态滤波器并在柔性臂上设置传感器，将传感器上的物理数据经由模态滤波器转换为模态数据；c、针对一阶固有频率对应的控制方程设计无指令输入整形器，将模态数据输入无指令输入整形器中，计算得到抑振用的模态控制力；该控制方法有效且能抑制外部干扰造成的振动，结合了闭环控制能抑制外部干扰和开环控制简便有效的两个优点。
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公开(公告)号：CN117532616A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311741053.4
申请日：2023-12-18
申请人： 浙江大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明涉及程序控制机械手领域，公开了一种冗余液压机械臂的主从异构相似性映射控制方法及系统，其中控制方法包括以下步骤：步骤(a)，对主端外骨骼和从端液压机械臂进行运动学建模，补偿主从工作空间差异，建立主从姿态偏差的量化评估指标；步骤(b)，在主端外骨骼和从端液压机械臂的运动学模型中形成雅可比映射关系，引入额外流量约束条件，将额外流量约束条件加入到雅可比映射关系中形成加权增广雅可比矩阵，建立主从结构末端姿态映射。通过上述技术方案的设置，能够解决冗余液压机械臂主从异构控制中的相似性映射问题，提供了精准而直观的控制方式，提高液压机械臂主从控制效率和对操作人员的意图复现能力。
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公开(公告)号：CN118123850B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410573283.2
申请日：2024-05-10
申请人： 浙江大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种长柔性液压机械臂形变感知与轨迹跟踪方法及系统，该方法首先基于悬臂梁模型建立供理论参考的臂架形变曲线，依据曲线特性采用四次多项式构建臂架形变曲线。通过提取臂架任意三处倾角信息，设计基于离散时间龙伯格状态观测器的倾角观测器，降低臂架振动造成的倾角测量误差。进而根据克莱默法则解算出多项式系数，最终根据所构建曲线计算出臂架末端挠度，将其换算成关节补偿角，采用独立补偿原则对轨迹修正。本发明提出方法可精确感知长柔性液压机械臂臂架静态形变，避免传统挠度求解采用结构参数近似值导致计算精度低的问题，此外将感知到的形变信息应用于底层轨迹跟踪控制中，可实现长柔性臂末端精准自动化作业。
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公开(公告)号：CN117961881B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202311748517.4
申请日：2023-12-19
申请人： 浙江大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于视觉的长柔性机械臂振动抑制方法，其主要方法包括：长柔性机械臂末端按照预设运动轨迹运动，在三自由度液压长柔性机械臂侧面固定放置相机，在机械臂末端固定放置二维码；根据视觉识别与跟踪算法实时跟踪并标记二维码中心点；利用双目相机视差原理求解相机坐标系下的二维码中心点坐标；根据相机坐标系与机械臂坐标系之间的关系，将相机坐标系下的末端坐标转化为机械臂坐标系下的坐标；对比预设末端位置与实际位置得到因振动导致的位置偏差，利用迭代法求得关节角的补偿量；更新关节角度，进而完成长柔性机械臂的振动抑制。
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公开(公告)号：CN118061156B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410231689.2
申请日：2024-02-29
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明提出了基于人机匹配的液压机械臂主从控制上肢外骨骼优化方法。首先，根据从端液压机械臂结构和作业工况，确定主从控制上肢外骨骼的设计要求和指标，基于增设可调机构、增加柔性和尺寸裕度进行结构选型优化；其次，建立人体空间机器人坐标系，对上肢外骨骼关节的人机匹配性进行机构学分析，考虑人‑机约束和自干涉约束，通过多目标优化方法确定关键参数，完成数学建模优化；最后，基于初步设计参数进行模型仿真，通过轴系设计、强度校核，进一步优化设计参数。本发明通过对液压机械臂主从控制的主端上肢外骨骼结构进行人机匹配优化，提高了主从控制液压机械臂在各种工况下的工作效率和安全性。
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公开(公告)号：CN117725696B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202311749205.5
申请日：2023-12-18
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明涉及对工程机械进行计算机辅助振动抑制技术领域，具体地涉及一种基于独立模态空间法的柔性臂无指令输入整形抑振方法。包括以下步骤：a、建立柔性臂的动力学模型，并通过独立模态空间法转换到模态空间进行解耦，得到其一阶固有频率对应的控制方程；b、针对柔性臂设计模态滤波器并在柔性臂上设置传感器，将传感器上的物理数据经由模态滤波器转换为模态数据；c、针对一阶固有频率对应的控制方程设计无指令输入整形器，将模态数据输入无指令输入整形器中，计算得到抑振用的模态控制力；该控制方法有效且能抑制外部干扰造成的振动，结合了闭环控制能抑制外部干扰和开环控制简便有效的两个优点。
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公开(公告)号：CN118123850A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410573283.2
申请日：2024-05-10
申请人： 浙江大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种长柔性液压机械臂形变感知与轨迹跟踪方法及系统，该方法首先基于悬臂梁模型建立供理论参考的臂架形变曲线，依据曲线特性采用四次多项式构建臂架形变曲线。通过提取臂架任意三处倾角信息，设计基于离散时间龙伯格状态观测器的倾角观测器，降低臂架振动造成的倾角测量误差。进而根据克莱默法则解算出多项式系数，最终根据所构建曲线计算出臂架末端挠度，将其换算成关节补偿角，采用独立补偿原则对轨迹修正。本发明提出方法可精确感知长柔性液压机械臂臂架静态形变，避免传统挠度求解采用结构参数近似值导致计算精度低的问题，此外将感知到的形变信息应用于底层轨迹跟踪控制中，可实现长柔性臂末端精准自动化作业。
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公开(公告)号：CN118061156A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410231689.2
申请日：2024-02-29
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明提出了基于人机匹配的液压机械臂主从控制上肢外骨骼优化方法。首先，根据从端液压机械臂结构和作业工况，确定主从控制上肢外骨骼的设计要求和指标，基于增设可调机构、增加柔性和尺寸裕度进行结构选型优化；其次，建立人体空间机器人坐标系，对上肢外骨骼关节的人机匹配性进行机构学分析，考虑人‑机约束和自干涉约束，通过多目标优化方法确定关键参数，完成数学建模优化；最后，基于初步设计参数进行模型仿真，通过轴系设计、强度校核，进一步优化设计参数。本发明通过对液压机械臂主从控制的主端上肢外骨骼结构进行人机匹配优化，提高了主从控制液压机械臂在各种工况下的工作效率和安全性。
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