一种有限时间收敛的运动受限机器人系统跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN118605264A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410663463.X

    申请日:2024-05-27

    IPC分类号: G05B19/042

    摘要: 本发明属于机器人系统控制技术领域,具体为一种有限时间收敛的运动受限机器人系统跟踪控制方法,通过引入非线性双向映射函数将有运动约束的跟踪控制问题,转化成无约束的辅助误差跟踪系统的最优控制问题。通过引入动态事件触发机制,提出基于自适应动态规划的运动受限机器人系统跟踪控制方法,实现了最优控制问题的求解。在此基础上,通过设计使控制算法有限时间收敛的评价网络权重参数更新规则、以及给出有限时间收敛上限值,实现了机器人系统跟踪控制的响应速度提升。本发明兼顾机器人系统的稳定性和整体性能。

    一种基于多点人机交互参数优化的外骨骼自适应阻抗控制方法

    公开(公告)号:CN118578379A

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410663444.7

    申请日:2024-05-27

    IPC分类号: B25J9/16 B25J9/00

    摘要: 本发明属于机器人系统控制技术领域,具体为一种基于多点人机交互参数优化的外骨骼自适应阻抗控制方法,该方法基于单点期望模型和单点交互环境动力学模型,设计针对多点人机交互阻抗指标函数和优化问题,求得外骨骼关节空间最优阻抗模型。通过引入过程变量,将原始阻抗控制问题转化为非线性系统最优控制问题。通过设计基于评价神经网络的智能学习控制方法,保证外骨骼系统的最优控制性能。通过设计基于动态回归扩展与混合技术的权重参数更新算法,提升了神经网络参数学习过程的瞬态性能,松弛了对传统持续激励条件的要求,最终实现人机交互过程中对穿戴者的适应性和柔顺性。

    一种无源下肢助力外骨骼关节弹簧的优化方法

    公开(公告)号:CN118832563A

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202410857804.7

    申请日:2024-06-28

    摘要: 本发明属于机械设计与自动化领域,尤其涉及涉及一种无源下肢助力外骨骼关节弹簧优化设计方法。通过引入了人体自然状态下各运动场景的步态并将其设计为相应的目标函数作为优化指标,对无源下肢助力外骨骼关节弹簧的结构参数进行优化,提升了无源下肢助力外骨骼辅助力效果使其更加符合人体运动。在无源下肢助力外骨骼关节弹簧的结构参数进行优化中,采用最速下降法得到外骨骼关节弹簧的近似最优参数,提高了外骨骼所提供的辅助力矩的有效性。

    一种主被动协同助力的上肢外骨骼机器人

    公开(公告)号:CN117901071B

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202410258210.4

    申请日:2024-03-07

    IPC分类号: B25J9/00

    摘要: 本发明属于外骨骼机器人技术领域,具体为一种主被动协同助力的上肢外骨骼机器人。在上肢结构中,采用平行四边形机构主动进行匹配肩部旋转点的方式,配合平行四边形机构自身结构特点实现轻量化设计,有效降低外骨骼对人体的干扰和人体肩部所需承受的负载;大臂部分则采用电机驱动柔索传动的主动助力方式,帮助作业人员根据助力过程实现按需主动助力,减少人体肩部的主动发力,延缓疲劳。在腰腿结构中,采用腰部四连杆机构被动助力的方式,避免腰部过度劳损。驱动电机对应人体腰部位置设置,一方面保证驱动电机在人体进行搬运动作时,与躯干产生位移最小;另一方面,腰部可以较好的承担负荷,最大限度的降低由外骨骼带来的额外消耗。

    一种基于阻抗扰动观测器的柔性外骨骼阻抗控制方法

    公开(公告)号:CN117140525B

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202311250967.0

    申请日:2023-09-26

    IPC分类号: B25J9/16

    摘要: 本发明属于机器人系统控制技术领域,具体为一种基于阻抗扰动观测器的柔性外骨骼阻抗控制方法。通过引入阻抗扰动观测器,来提高外骨骼机器人受到外部干扰时阻抗控制的稳定性。并在此基础上,提出基于评价神经网络的控制策略与扰动策略,实现最优控制。在求解最优控制过程中,通过在权重参数更新规则中引入当前数据和历史数据,松弛了对持续激励条件的要求。

    一种基于气动伸缩管柔性手功能康复训练与评估设备

    公开(公告)号:CN118001096A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410238586.9

    申请日:2024-03-04

    IPC分类号: A61H1/02 A61H23/02 A61B5/00

    摘要: 本发明涉及手部医疗康复领域,具体涉及一种基于气动伸缩管柔性手功能康复训练与评估设备。包括控制箱、副手套、主手套、镜像手套以及握力球;控制箱包括箱体,配置在箱体表面的面板组件和连接组件、配置在箱体内部的主控模块和充气组件;主控模块的输入端与面板组件的输出端电气连接,输出端与充气组件连接;充气组件通过连接组件分别与主手套、副手套、镜像手套以及握力球连接。通过副手套、主手套、镜像手套以及握力球的配合,使其在实现主动、被动、助力、抗阻、镜像、脑控或主动游戏模式训练以及运动评估功能集成的基础上,患者可根据需求选择副手套进行康复粗放运动训练或选择主手套进行康复精细运动训练,灵活性更高,且减少医疗资源浪费。

    一种主被动协同助力的上肢外骨骼机器人

    公开(公告)号:CN117901071A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202410258210.4

    申请日:2024-03-07

    IPC分类号: B25J9/00

    摘要: 本发明属于外骨骼机器人技术领域,具体为一种主被动协同助力的上肢外骨骼机器人。在上肢结构中,采用平行四边形机构主动进行匹配肩部旋转点的方式,配合平行四边形机构自身结构特点实现轻量化设计,有效降低外骨骼对人体的干扰和人体肩部所需承受的负载;大臂部分则采用电机驱动柔索传动的主动助力方式,帮助作业人员根据助力过程实现按需主动助力,减少人体肩部的主动发力,延缓疲劳。在腰腿结构中,采用腰部四连杆机构被动助力的方式,避免腰部过度劳损。驱动电机对应人体腰部位置设置,一方面保证驱动电机在人体进行搬运动作时,与躯干产生位移最小;另一方面,腰部可以较好的承担负荷,最大限度的降低由外骨骼带来的额外消耗。

    一种基于混合现实场景的三维地图显示与交互的方法

    公开(公告)号:CN117036649A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310684557.0

    申请日:2023-06-09

    IPC分类号: G06T19/00 G06T17/05 G06F3/01

    摘要: 本发明属于人机交互领域,具体为一种基于混合现实技术的三维地图显示与交互的方法。利用无人机倾斜摄影图像建立实景三维地图模型。将实景三维地图模型导入混合现实平台,并将软件中的空间坐标系XYZ坐标,与实景三维地图模型中的经纬度坐标做转换映射,得到混合现实三维地图。然后让使用者操作无人车模型在混合现实场景中完成各种形式下的交互方式,以获取用于控制真实世界中车辆的动作控制指令;并在此过程中,利用真实环境下的GPS信息,在混合现实三维地图中的对无人车模型进行定位。实现了用户、三维地图与无人车模型在地图中的定位显示与交互。从而获得了在二维地图进行交互中不具备的高度等信息,提升了定位精度和用户使用体验。

    一种基于事件触发的机器人运动约束跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN116974192A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310825788.9

    申请日:2023-07-06

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明属于机器人系统控制技术领域,具体为一种基于事件触发的机器人运动约束跟踪控制方法。通过引入转换方程将原有的运动约束跟踪控制问题,转化为一种新的无约束跟踪误差系统的最优控制问题。并在此基础上,构建基于事件触发机制的智能学习器,建立事件触发时刻和系统状态信息之间的内在关系,实现最优控制器的在线求解。既保障机器人系统在安全约束空间范围内进行运动跟踪控制,又有效降低机器人系统的通信负载和计算资源损耗。在求解过程中,通过在权重参数更新规则中引入稳定项,松弛了对初始稳定控制器的要求,提高该方法在实际系统应用中的可行性。