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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于刚性折叠机构的水下柔性机械臂系统及控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115026797B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210710967.3，技术领域涉及：B25J9/00；该发明授权一种基于刚性折叠机构的水下柔性机械臂系统及控制方法是由陈燕虎;武鑫;唐溢禹;汤子安;郑子豪设计研发完成，并于2022-06-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于刚性折叠机构的水下柔性机械臂系统及控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于刚性折叠机构的水下柔性机械臂系统及控制方法，包括防水云台基体、刚性可折叠机构和绳驱动控制模块；刚性可折叠机构包括若干层线性叠加的刚性可折叠单元，层与层之间的刚性可折叠单元通过合页铰接；每层刚性可折叠单元包括八个成环形布置的可变形模块，每个可变形模块包括四块刚性等腰梯形片，四块刚性等腰梯形片的侧面依次通过合页铰接形成四棱台结构的可变形模块；四棱台结构的顶面朝向环形中心，四棱台结构的底面背向环形中心；用绳驱动的方式，实现刚性可折叠机构的伸缩弯曲以及机械爪的开合动作。本发明具有柔性机械臂自由度高、运动灵活的特点，同时具有刚性结构的优点。

本发明授权一种基于刚性折叠机构的水下柔性机械臂系统及控制方法在权利要求书中公布了：1.一种水下柔性机械臂系统的控制方法，其特征在于，用于控制基于刚性折叠机构的水下柔性机械臂系统，水下柔性机械臂系统包括防水云台基体、刚性可折叠机构和绳驱动控制模块；所述刚性可折叠机构包括若干层线性叠加的刚性可折叠单元，层与层之间的刚性可折叠单元通过合页铰接；每层刚性可折叠单元包括八个成环形布置的可变形模块，每个可变形模块包括四块刚性等腰梯形片，四块刚性等腰梯形片的侧面依次通过合页铰接形成四棱台结构的可变形模块；每层刚性可折叠单元的八个可变形模块成环形布置时，四棱台结构的顶面朝向环形中心，四棱台结构的底面背向环形中心；顶层和底层刚性可折叠单元上的可变形模块中，设有角度传感器；底层刚性可折叠单元的下端面通过安装板固定在防水云台基体上，所述的绳驱动控制模块设置在防水云台基体内部；刚性可折叠机构上穿设有第一驱动绳和第二驱动绳，所述第一驱动绳和第二驱动绳的下端穿过安装板后与绳驱动控制模块连接；第一驱动绳和第二驱动绳的上端分别依次穿过各层刚性可折叠单元中的至少部分等腰梯形片，用于牵动刚性可折叠单元的至少一侧折叠缩短；通过控制第一驱动绳、第二驱动绳的伸长和缩短实现刚性可折叠机构的弯曲；顶层刚性可折叠单元的环形中心处设有机械爪，所述的机械爪与第三驱动绳的上端连接，第三驱动绳的下端穿过安装板与绳驱动控制模块连接，通过控制第三驱动绳的伸长与缩短实现机械爪的张开与闭合；所述的控制方法包括：通过坐标系齐次变换矩阵的方法对刚性可折叠机构进行正运动学建模；具体过程为：通过角度传感器测得顶层和底层刚性可折叠单元中可变形模块的下部面-面角分别为B11，B21，进一步根据几何关系求得对应可变形模块中的上部面-面角B12，B22；通过这两个面-面角的大小以及相应的几何关系得到机械爪所在位置在基准空间坐标系中的坐标，公式为： 其中，P1、P2为包含刚性可折叠机构顶层两端的坐标的4×1向量，即齐次坐标，它们坐标连线的中点即机械爪所在位置的坐标；T1、T2为刚性可折叠机构底层两端相对于基准空间坐标系的坐标系齐次变换矩阵；Tb11，Tb21，Tb12，Tb22为基于已知面-面角B11，B21，B12，B22的坐标系齐次变换矩阵；Tn为基于层与层之间倾斜角的坐标系齐次变换矩阵，layer为层数，向量提取坐标系齐次变换矩阵中位置的平移变换，即位置的坐标；向量中x，y，z即机械爪所在位置的坐标；根据构建的模型，绳驱动控制模块控制第一驱动绳和第二驱动绳的伸缩，使刚性可折叠机构弯曲至机械爪到达抓取位置；绳驱动控制模块控制第三驱动绳收缩，机械爪进行抓取。

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