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公开(公告)号：CN119734263A
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202411883296.6
申请日：2024-12-19
Applicant: 成渝地区双城经济圈(泸州)先进技术研究院 , 四川博尔特机器人科技有限公司 , 清华大学无锡应用技术研究院 , 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种基于机理模型和数据驱动的索并联机器人抑振控制方法，包括：对索驱动并联机器人进行动力学建模，求解工作空间内各点的固有频率；在工作空间内随机选取点，将动平台移至选取位置处，使用反作用力装置激振，振动传感器记录位姿变化；根据振动数据辨识系统的实际固有频率，将空间位置‑固有频率残差数据集作为输入训练描述位置坐标与固有频率残差之间关系的深度学习模型；以最小化固有频率振动信号为设计目标设计控制器进行抑振控制，每个位置的固有频率由动力学模型预测值和深度学习模型给出的残差求和得到。通过该方法，能够实现对不同索并联机器人的快速抑制，有效提高索并联机器人末端的作业精度和工作的稳定性。
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公开(公告)号：CN119458289A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411892130.0
申请日：2024-12-20
Applicant: 清华大学无锡应用技术研究院 , 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种可自主变换绳索锚点的平面索驱并联机器人，包括移动基座、动力模组、绳索、锚定装置以及绳索牵引机构；绳索牵引机构包括可伸缩机构、驱动装置和末端卡扣机构，通过绳索牵引机构的水平转动与末端伸缩运动，将绳索末端的锚定装置放置到预设的位置；当各根绳索末端均通过锚定装置固定于环境表面时，安装于移动基座上的动力模组驱动各绳索协同收放，带动移动基座在平面内实现运动；若机器人在操作过程中需要变换工作空间或作业区域，由绳索牵引机构将锚定装置移动至新的位置。该机器人能够在平面内自主变换锚点装置的位置，实现整个机器人的大范围移动以及工作空间的灵活调整，可适用于多种复杂地形下的移动和操作任务，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN119407756A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411891772.9
申请日：2024-12-20
Applicant: 清华大学无锡应用技术研究院 , 清华大学
Abstract: 一种可在空间内自主挂索的索驱并联机器人，其特征在于，包括移动基座、绳索、绳索驱动装置以及自主挂索单元；绳索驱动装置安装于移动基座上，绳索由绳索驱动装置引出后固定于环境表面，形成锚点；绳索驱动装置可驱动绳索协同收放，实现移动基座在空间中的多自由度运动；如需变换工作空间或作业区域，自主挂索单元可将绳索末端移动至新的位置并重新固定，实现绳索挂点的调整。该设计赋予机器人在复杂空间环境中的灵活作业能力，适用于多种立体作业场景，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN117784607A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311799060.X
申请日：2023-12-25
Applicant: 清华大学 , 清华大学无锡应用技术研究院
Abstract: 本申请公开了一种基于多专家系统的数控机床能耗持续建模与优化方法，包括：采集数控机床的功率数据及相关运行参数，不断生成新的数控机床的运行参数‑能耗数据集，持续训练描述数控机床运行参数和能耗关系的新深度学习模型，生成多个数控机床子能耗模型，并基于所生成的多个数控机床子能耗模型生成基于多专家系统的数控机床能耗模型，并以基于多专家系统的数控机床能耗模型为目标函数，通过遗传算法等优化算法获取能耗最优加工参数。由此，解决了相关技术中，机理模型建模的构建过程复杂，操作和实施难度较大，无法实现对数控机床整个生命周期的持续能耗建模及优化等问题。
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公开(公告)号：CN117697719A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311833342.7
申请日：2023-12-28
Applicant: 清华大学 , 上海船舶工艺研究所(中国船舶集团有限公司第十一研究所) , 清华大学无锡应用技术研究院
Abstract: 本发明提出一种索并联机器人姿态优化方法，首先，选定索并联机器人出索点围成区域中需要到达的区域，将其划定为索并联机器人的工作空间，并将工作空间离散成为一系列点，利用这些散点代表整个工作空间；然后，根据索并联机器人在工作空间各散点位置下的任务需求，规定各散点位置下的姿态角范围，并将姿态角范围离散；构造基于力裕量和力矩裕量的优化目标，作为后续最优姿态角的选取原则；求解索并联机器人在工作空间中各个散点下，处于各个离散的姿态角时的力裕量和力矩裕量；最后，根据力裕量和力矩裕量的数值求解各离散点位处的优化目标值，选定使优化目标最大化的最优姿态角，进而得到在工作空间中连续分布的姿态分布图，有效提高机器人的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117260673A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311261279.4
申请日：2023-09-27
Applicant: 清华大学 , 清华大学无锡应用技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种自适应转弯的快拆式索轨巡检机器人，包括索轨、框架、摆动模块、驱动系统、控制模块、拍摄系统、充电系统和数据传输系统。索轨包括绳索、弯轨及其固定装置，为巡检机器人提供运动空间和导向；框架提供安装孔位并保证机器人整体的刚度；摆动模块包括侧翼浮动组件及从动槽轮，通过自适应转弯轨道的曲率，实现转弯；驱动系统通过电机和主从动槽轮实现机器人在索轨上的运动；控制模块实现整个装置运动控制；拍摄系统用于完成巡检摄像任务；充电系统为机器人提供磁吸充电面板；数据传输系统可实时回传拍摄数据至PC端。本发明通过索轨和轮式移动机构带动摄像云台实现在复杂环境中的定位和移动，低成本地实现大范围、可移动的拍摄任务。
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公开(公告)号：CN119610075A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411928286.X
申请日：2024-12-25
Applicant: 清华大学无锡应用技术研究院 , 清华大学
Abstract: 一种基于球面索驱关节的索驱仿生机械臂，包括依次相连的肩关节、肘关节、腕关节和分布于各个位置的驱动绳索；所述肩关节属于球面索驱关节，内部设有单索环约束的双层球铰以及三自由度绳索并联驱动模块；所述肘关节内部设有单自由度绳索并联驱动模块；所述腕关节属于球面索驱关节，内部设有球铰以及三自由度绳索并联驱动模块。本发明实现了驱动单元的集中布置，关节结构简单稳定、运动范围大，具有负载自重比高、运动灵活的优点，适用于面向人机协作的应用场景。
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公开(公告)号：CN117921739A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311833727.3
申请日：2023-12-28
Applicant: 清华大学 , 上海船舶工艺研究所(中国船舶集团有限公司第十一研究所) , 清华大学无锡应用技术研究院
Abstract: 本发明提出一种索并联机器人抑振控制装置及方法，针对索并联机器人在欠约束方向上的低频、大幅振动和受约束方向上的高频、小幅振动，分别设计了低频抑振系统和高频抑振系统，并提出了相应的抑振控制方法。本发明装置包括低频抑振系统、高频抑振系统、传感系统、控制系统。通过在索并联机器人的动平台上加装低频抑振系统和高频抑振系统，向动平台输出相应的抑振力，实现了对索并联机器人的动平台振动能量的耗散，有效提高了索并联机器人运行过程中的终端精度和稳定性。
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公开(公告)号：CN117753596A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311833127.7
申请日：2023-12-28
Applicant: 清华大学 , 上海船舶工艺研究所(中国船舶集团有限公司第十一研究所) , 清华大学无锡应用技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种用于大型表面涂装的索并联宏微喷涂机器人，包括宏机器人、微机器人和喷涂模块。其中，宏机器人由框架、宏机器人驱动组件、出索滑轮组成，实现整个机器人在二维平面内的运动；微机器人包括索并联式微机器人和导轨式微机器人两种，可根据实际任务需求选择相应的构型搭载于宏机器人上；喷涂模块在微机器人的控制下完成对目标面的喷漆作业。本发明通过两级宏索微机器人串接，可实现喷枪在空间内的五自由度运动，宏、微机器人优势互补，兼顾了运动空间及喷涂精度，适用于大范围、高质量的漆面喷涂任务。
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公开(公告)号：CN117697747A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311801441.7
申请日：2023-12-25
Applicant: 清华大学 , 清华大学无锡应用技术研究院
Abstract: 本申请公开了一种基于机理先验的工业机器人能耗建模预测及优化方法，包括：基于不同负载、运动参数的工况，采集工业机器人运行过程中的总功率以及包括各关节角度、速度、加速度和力矩等在内的运行参数，构建运行参数‑关节力矩、总功率数据集；融合机理先验知识，构建由动力学模型和损耗功率模型构成的工业机器人能耗模型，并根据已经构建好的数据集来对模型进行训练，得到参数最优的能耗模型；以参数最优的能耗模型为目标方程，采用适配的优化算法寻找给定工况中的最优运动参数，获取能耗最小的运行轨迹。本发明解决了相关技术中，动力学、能耗模型的构建及辨识过程复杂，操作和实施难度较大，而纯数据驱动建模可解释性、泛用性较差且精度不高等问题。
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