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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种四足单臂作业机器人的输出力优化方法及系统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：CN116834017B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12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：202310980430.3，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种四足单臂作业机器人的输出力优化方法及系统是由荣学文;谢爱珍;李志;陈腾;张国腾;李贻斌;周乐来;范永设计研发完成，并于2023-08-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种四足单臂作业机器人的输出力优化方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种四足单臂作业机器人的输出力优化方法及系统，涉及四足机器人控制技术领域。该方法步骤包括：建立机器人作业臂相对于躯干坐标系的运动学模型和包含机器人躯干及作业臂的简化运动学模型；使得到作业臂末端和状态变量之间的关系式；确定四足单臂作业机器人的自由度实时限制条件，根据自由度实时限制条件确定权重矩阵的调节参数；定义零空间任务，利用零空间任务对力作业性能参数的方向作业性能进行优化；结合权重矩阵的调节参数、优化力作业性能参数采用优化求解方法对作业臂末端和状态变量之间的关系式进行求解，得到最终的运动生成结果。本发明能够在已有的关节输出扭矩等其他限制条件下完成更大的力输出。

本发明授权一种四足单臂作业机器人的输出力优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种四足单臂作业机器人的输出力优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取四足单臂作业机器人的运动轨迹，根据运动轨迹计算得到作业臂末端期望运动速度和作业臂末端位置； 根据作业臂末端位置建立机器人作业臂相对于躯干坐标系的运动学模型和包含机器人躯干及作业臂的简化运动学模型; 使用简化运动学模型根据作业臂末端期望运动速度得到作业臂末端和状态变量之间的关系式; 确定四足单臂作业机器人的自由度实时限制条件，根据自由度实时限制条件确定权重矩阵的调节参数; 定义零空间任务，利用零空间任务对力作业性能参数的方向作业性能进行优化，得到优化后的力作业性能参数； 结合权重矩阵的调节参数、优化力作业性能参数采用优化求解方法对作业臂末端和状态变量之间的关系式进行求解，得到最终的运动生成结果； 所述的根据自由度实时限制条件确定权重矩阵的调节参数，躯干和作业臂的条件表达式为： ， 其中，和是状态变量对应的速度上限，和是对应的下限； 根据限制条件，求出所有关节在当前的状态下是否有哪一个关节超出了限制范围，用参数和表示： ， 其中，i是状态变量的序号； 给定两个判断域值，记录为和，根据和的大小关系，求出调节系数和： ； 使用调节系数和来确定调节权重矩阵，确定权重矩阵的调节参数： ； 所述的利用零空间任务对力作业性能参数的方向作业性能进行优化，力作业性能参数公式为： ， 其中，为力作业性能参数，是需要优化的力的方向，是关节在关节空间的尺度因子，和关节的最大输出扭矩有关，是臂的雅可比矩阵； 定义零空间任务即为对力作业性能参数求每一个关节的梯度下降值，用该数据求零空间的速度调节量： ， 其中，为调节系数，为维度等于6的列向量。

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