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公开(公告)号：CN108312160B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN201810367672.4
申请日：2018-04-23
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: B25J11/00
Abstract: 本发明公开了一种用于狭窄空间探测的柔性机器人，包括控制单元、电机单元、气动单元、线缆单元和伸缩套管单元，其中所述控制单元分别与所述电机单元、所述气动单元连接，所述线缆单元包括多根线缆，多根所述线缆的第一端分别固定连接在所述伸缩套管单元的第一端的内壁处，第二端分别从所述伸缩套管单元的第二端穿出后连接在所述电机单元上以通过所述电机单元控制多根所述线缆的伸缩；所述伸缩套管单元的第一端为封闭式结构，所述气动单元用于从所述伸缩套管单元的第二端向所述伸缩套管内充气或进行抽气。本发明既实现了高精度控制，又能实现连续性机械臂的伸长运动。
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公开(公告)号：CN107498579B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN201710813287.3
申请日：2017-09-11
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明公开了一种基于限位珠的机械臂的关节连接装置，包括关节接头和关节接口，关节接头包括接头基体、机械接头和电气接头，关节接口包括接口基体、机械接口和电气接口，接头基体包括第一圆柱套筒，接口基体包括第二圆柱套筒，第二圆柱套筒能够套合在第一圆柱套筒外；机械接头包括驱动单元、推拉块和至少一个限位珠，驱动单元固定连接在接头基体上，推拉块设置在第一圆柱套筒内，限位珠设置在第一圆柱套筒的侧壁的第一孔洞内；机械接口包括环形凹槽；驱动单元连接推拉块以驱动推拉块沿着第一圆柱套筒的轴向方向往复运动以形成第一工作位和第二工作位。本发明结构简单、重量轻、连接可靠、切换速度快且操作方便。
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公开(公告)号：CN107631710B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN201711021676.9
申请日：2017-10-26
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G01B21/00
Abstract: 本发明提出一种固定桥式测量机斜桥型横梁的连接装置，包括斜桥型横梁；第一支撑和第二支撑，与所述斜桥型横梁的两端连接，用于所述支撑斜桥型横梁；第一基座和第二基座，分别与所述第一支撑和第二支撑相连接，用于调整所述斜桥型横梁垂直方向和水平方向的参数；第一立柱和第二立柱，分别与所述第一基座和第一基座相连接，用于支撑所述第一基座、第一基座、第一支撑、第二支撑和所述斜桥型横梁。本发明固定桥式测量机斜桥型横梁的连接装置，使得斜桥型横梁的水平和垂直方向调节精确、简单、可靠。
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公开(公告)号：CN107486868B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN201710812289.0
申请日：2017-09-11
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明公开了一种基于锁紧盘的机械臂的关节连接装置，包括关节接头和关节接口，关节接头包括接头基体、机械接头和电气接头，关节接口包括接口基体、机械接口和电气接口，机械接头和机械接口相互对应，电气接头和电气接口相互对应；机械接头包括至少一个连接柱，至少一个连接柱分别固定连接在接头基体上，在连接柱的外壁设有凹槽；机械接口包括驱动组件、锁紧盘和至少一个连接孔，锁紧盘连接在接口基体上，且锁紧盘上设有至少一个第一孔洞，第一孔洞设置在连接孔的开口位置处，在第一孔洞的其中一端设有凸缘；驱动组件用于驱动锁紧盘旋转以形成第一工作位和第二工作位。本发明具有结构简单、重量轻、连接可靠、切换速度快且操作方便等优点。
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公开(公告)号：CN110276158B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN201910580059.5
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F113/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种螺线型致动器重建展开形状的方法，其特征在于包括如下步骤：S1、得到输入气压P与致动器展开角度θ的关系；S2、基于展开角度θ得到螺线角度φ；S3：获取构型空间参数R0和C0；S4：根据所得到的螺线角度及构型空间参数R0和C0重建致动器展开形状。实验结果表明，所设计的构型空间参数方法可以获取致动器完整长度的构型空间参数，重建效果理想，分段重建的理论展开形状与实际展开形状误差更小。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110244564B
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN201910537949.8
申请日：2019-06-20
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种应用于气驱软体机器人的滑模变结构控制方法，包括如下步骤：S1：对气驱软体机器人的非线性时变系统模型的输入和输出进行解耦；S2：设计基于指数趋近律的应用于气驱软体机器人的滑模变结构控制方法。提供一种应用于气驱软体机器人的滑模变结构控制方法，通过对气驱软体机器人的非线性时变系统模型进行了模型解耦；然后，设计了基于指数趋近律的滑模控制方法。通过构建仿真试验系统对模型和滑模控制算法试验分析表明，设计的滑模控制算法应用于气驱软体机器人时性能要优于位置式PID算法和改进增量式PID算法。
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公开(公告)号：CN109445274B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN201811252001.X
申请日：2018-10-25
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明涉及一种柔性空间机械臂振动控制方法，由关节力矩计算得到返回波，返回波包含系统振动信息，返回波叠加在输入中，对输入进行实时整形，整形后的输入经过关节PD控制，控制机械臂运动，从而通过对返回波的吸收，达到振动抑制的目的；返回波计算中加入指数函数修正项，修正项具有快速衰减的特点，可以确保运动结束后，返回波接近于零。本发明有如下有益效果：通过对现有波形控制方法进行改进，尤其对返回波的计算方法进行了改进，在实现振动控制的同时保证位置跟踪精度；通过搭建柔性空间机械臂地面试验系统，本发明上述方法得到了验证。
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公开(公告)号：CN110039547B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN201910447859.X
申请日：2019-05-27
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明提供一种柔性机械臂遥操作的人机交互终端及方法。通过VR头戴显示器生成柔性机械臂的三维立体可视化场景；S2、通过操作手柄控制柔性机械臂末端姿态，从而控制柔性机械臂臂型，以达到亲自操作柔性机械臂的效果。本发明是一种非接触式的交互技术，基于机器视觉的交互技术。由于是非接触式的，因此整个操作方式是非侵入式的，对操作员的干扰会大大减少。在这类交互技术中，让操作员能以更直观和自然的命令方式去进行控制，有效避免了接触式设备所带来的干扰。
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公开(公告)号：CN110125936B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201910407543.8
申请日：2019-05-15
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明提供一种空间机器人的柔顺控制方法及地面实验验证系统，方法包括如下步骤：S1：获取所述空间机器人的机械臂末端工具与目标航天器之间的接触力；S2：根据所述接触力的大小确定柔顺度矩阵；S3：根据所述接触力和所述柔顺度矩阵确定所述机械臂末端工具的参考速度；S4：由所述机械臂末端工具的参考速度得到机械臂各关节的参考角速度，根据参考角速度控制所述机械臂各关节内部电机的运动。空间机器人的柔顺控制方法是根据外部接触力改变柔顺度系数的方法，并最终将外部接触力转化成空间机器人末端工具的速度，实现空间机器人的末端工具快速稳定的顺从外部接触力而运动，对接触力起到缓冲的作用。
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公开(公告)号：CN109048897B
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN201810921630.0
申请日：2018-08-14
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 一种主从机器人遥操作方法，包括步骤如下：A1.主端机器人发出指令；A2.确定主端机器人的自由度，建立虚拟分解矩阵单元；A3.确定从端机器人的自由度，建立虚拟分解矩阵单元；A4.相同数量的虚拟分解矩阵单元，将根据下列式子可生成相同数量的虚拟关节,ViX为虚拟分解矩阵单元，SX(t)为状态向量，M为主端机器人，S为从端机器人，为虚拟关节；A5.主从端机器人相对应的虚拟关节组成虚拟关节对；A6.将所有虚拟关节对的相似度矩阵进行相加，形成虚拟关节的映射，将上述发出的指令转化为从端机器人的指令，从而实现对从端机器人的控制。与现有技术相比，无论主从端机器人构型是否相同，都可以保证主从端机器人在任务空间的同步性，同时还保证在构型上的相似性。
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