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龙图腾网获悉中国烟草总公司郑州烟草研究院申请的专利杠杆式变刚度关节的刚度控制方法及外力估计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：CN116494240B 。

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：202310638418.4，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权杠杆式变刚度关节的刚度控制方法及外力估计方法是由宁英豪;曾波;杨荣超;苗芊;张勍;赵航;张鹏飞;史占东;于千源;范黎;李栋设计研发完成，并于2023-01-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本杠杆式变刚度关节的刚度控制方法及外力估计方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种杠杆式变刚度关节的刚度控制方法，基于最大外力矩约束和上一时刻外力估计值设计了一种刚度变量区域控制器，实现了刚度数值的动态更新；通过动态调节刚度变量使得刚度处于恒刚度区域，保证了关节具有合适的刚度，以提高与外界环境交互的安全性，同时避免输出饱和力矩。本发明还提出一种杠杆式变刚度关节的外力估计方法，利用获取的刚度数值计算自适应融合系数；基于变刚度关节的电流信息获取外力估计I；基于变刚度关节的弹性变形信息和刚度数值获取外力估计II；基于自适应融合系数、外力估计I和外力估计II，获得基于电流和弹性变形信息相融合的外力估计值，提高了在动态和准静态刚度下的外力估计效果。

本发明授权杠杆式变刚度关节的刚度控制方法及外力估计方法在权利要求书中公布了：1.一种杠杆式变刚度关节外力估计方法，其特征在于，包括以下步骤： 设计刚度区域控制器，基于上一时刻外力估计值和最大外力矩约束，计算出刚度变量期望值； 将刚度变量期望值作用于刚度调节电机的运动控制，获得刚度变量实际值； 将刚度变量实际值代入刚度模型中，得到更新后的刚度数值，其中，刚度模型为刚度变量的函数； 将获取的刚度数值代入自适应融合系数模型中进行解算，获得自适应融合系数；所述适应融合系数模型为： 其中，表示关节刚度K导数的绝对值，Rw1和Rw2均为正常数，满足Rw2＞Rw1； 基于变刚度关节的电流信息获取外力估计I； 基于变刚度关节的弹性变形信息和刚度数值获取外力估计II，所述外力估计II的表达式为： 其中，Kγ表示刚度数值，表示关节内部弹性变形； 基于自适应融合系数、外力估计I和外力估计II，获得基于电流和弹性变形信息相融合的外力估计值： τq＝Kττei+1-Kττec 其中，τei为外力估计I，τec为外力估计II，Kτ为自适应融合系数。

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