浙江科技学院钱小鸿获国家专利权
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龙图腾网获悉浙江科技学院申请的专利一种基于神经网络的手机遥控机械臂抓取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:CN115256373B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24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:202210802072.2,技术领域涉及:B25J9/16;该发明授权一种基于神经网络的手机遥控机械臂抓取方法是由钱小鸿;孔颖;周靖怡;周俊文设计研发完成,并于2022-07-07向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于神经网络的手机遥控机械臂抓取方法在说明书摘要公布了:一种基于神经网络的手机遥控机械臂抓取方法,利用手机采集运动轨迹合成末端轨迹进行轨迹规划和运动控制的机械臂运动系统,根据机械臂的正逆运动学模型,利用神经网络优化方法,再结合二次规划方法,设计一种面向手机遥控抓取机械臂轨迹规划的神经网络方法,有效解决复杂场景复杂任务下的机械臂运动问题。本发明能够高效计算手机运动轨迹,并根据轨迹实时计算机械臂运动状态,实现机械臂末端的高精度、高时效性实时跟踪。
本发明授权一种基于神经网络的手机遥控机械臂抓取方法在权利要求书中公布了:1.一种基于神经网络的手机遥控机械臂抓取方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: 步骤1,通过app获取手机的加速度数据gx,通过wifi传输至控制程序; 步骤2,将加速度转换为期望末端速度和末端轨迹rt; 步骤3,使用Denavit-Hartenberg约定,通过变换矩阵的连乘建立机械臂的逆运动学方程,设置初始关节角角度θ0; 步骤4,计算实际末端轨迹与期望末端轨迹的误差,设计机械臂抓取的最优轨迹运动路线; 步骤5,基于步骤4中的最优运动轨迹规划方案,构建神经网络模型进行求解; 步骤6,将每次求得的各个轴角度值通过指定协议发送给机械臂,并获取机械臂的真实末端运动轨迹fθ,将fθ带入神经网络模型中,得到各运动关节轨迹; 所述步骤4的过程如下: 机械臂的控制问题转换为二次优化问题,其性能指标为: 其中,为机械臂各个轴的角速度,为机械臂各个轴角速度的转置,形成的最优运动规划方程描述为: 其中,Jθ是机械臂的雅各比矩阵,r是机械臂的末端执行器的期望轨迹,为机械臂末端执行器的期望速度,kP0是参数增益,用于调节末端执行器运动到期望路径的速率,fθ是机械臂实际的运动轨迹; 所述步骤5的过程如下: 5.1采用如下有限时间收敛特性的网络动态方程: 其中,为误差的导数,sign·为符号函数,γ0,b10,b20,b30,0p1为指定的参数; 5.2根据步骤4中的最优规划方程3,建立拉格朗日函数 其中,λt为拉格朗日乘子向量,λTt是λt向量的转置,通过拉格朗日求解得到下述方程: wtyt=vt5 其中, 为了求解上述方程,将误差设为: Et=wtyt-vt6 根据式4的定义,得到如下有限时间收敛神经网络模型:
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