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龙图腾网获悉河北工业大学申请的专利一种双臂机器人协调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：CN116749175B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22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：202310567240.9，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种双臂机器人协调控制方法是由杨冬;毕燕旭;李铁军;韩明;熊斌;廉旺旺;杨朔瀚;车佳津;王昊设计研发完成，并于2023-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种双臂机器人协调控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种双臂机器人协调控制方法，该方法根据双臂紧协调作业时的形成闭链的并联结构这一特点，提出通过优选输入副，退化其余运动副为被动副的方法，可以有效的降低双臂协调控制难度并且具有很好的通用性。通过采用本发明的控制方法，不仅可以控制较少运动副运动实现机器人的精准作业，还可以提高驱使被动副运动力的有效利用程度和机构的传动质量，通过优选得到的最优输入组合使双臂机器人运动的速度波动较小，机器人的运动更加稳定。

本发明授权一种双臂机器人协调控制方法在权利要求书中公布了：1.一种双臂机器人协调控制方法，其特征在于，该方法适用于双臂紧协调作业，该方法包括以下步骤： 步骤1：双臂紧协调作业要求双臂机器人具有严格的运动约束关系，被抓取物体与机器人的双臂构成了一个完整的闭链结构，形成一个并联机构；定义：{OT}为被抓物体质心坐标系，{OT1}、{OT2}分别为机械臂R1、R2的工具坐标系，{O}为双臂机器人基座坐标系，{O1}、{O2}分别为机械臂R1、R2的基坐标系； 步骤2：依据螺旋理论对双臂机器人进行运动学建模： 其中，$11、$12、$13……$1n为机械臂R1中各运动副的运动旋量，n为机械臂R1中运动副的数目；$21、$22、$23……$2m为机械臂R2中各运动副的运动旋量，m为机械臂R2中运动副的数目；[LiMiNiPiQiRi]为运动副$i的Plücker坐标表达形式，当运动副$i为移动副时，Li、Mi、Ni均为0，Pi、Qi、Ri代表运动副$i的轴线方向向量在X、Y、Z三轴的分量；当运动副$i为转动副时，Li、Mi、Ni代表运动副$i的轴线方向向量在X、Y、Z三轴的分量，Pi、Qi、Ri代表运动副$i的轴线方向向量对原点的线矩在X、Y、Z三轴的分量；$i表示机械臂R1或者机械臂R2中的任意一个运动副； 步骤3：运用输入选取方法，得到双臂机器人所有合理的输入组合；所述的输入选取方法为：当所有的主动副被锁定后，机构失去所有的自由度，不能运动，驱动输入就是合理的，否则不合理；因此，在对双臂进行输入选择时，选择各分支中的某个运动副，并假设将其刚化，然后分析此时双臂机器人的约束螺旋系，如果此时约束螺旋系最大线性无关数为6，则双臂机器人失去所有自由度，输入选择合理；如果最大线性无关数小于6，则双臂机器人并不能失去所有自由度，还存在不可控自由度，输入选择不合理；在双臂机器人中任意选取若干个运动副为一个组合，所有满足输入选取方法并且在机械臂R1、R2上选取的运动副数量相同的组合均为合理的输入组合； 步骤4：根据双臂机器人工作时的情况确定双臂机器人的运动约束关系为： 其中为坐标系{OT}在坐标系{O}中的位姿，为坐标系{O1}在坐标系{O}中位姿，为坐标系{OT1}在坐标系{O1}中的位姿，为坐标系{OT}在坐标系{OT1}中的位姿，为坐标系{O2}在坐标系{O}中的位姿，为坐标系{OT2}在坐标系{O2}中的位姿，为坐标系{OT}在坐标系{OT2}中的位姿； 式3、式4中的和与机械臂R1、R2的安装方式有关，均为已知；在已知被抓物体期望位姿时，通过约束关系得到机械臂R1、R2末端相对于基座的位姿为： 在已知机械臂R1、R2的具体构型后，进而得到机械臂R1、R2的正向运动学与逆向运动学方程； 步骤5：以承载力性能为评价指标，在步骤3得到的双臂机器人所有合理的输入组合中选择最优输入组合；评价指标为： 其中，n是在被抓物体工作轨迹上均匀选取样本总数，S2是样本方差，μ是样本均值，Q是一个输入合理组合的总方差，代表该输入组合所有角加速的方差之和，a是样本值，代表一个输入运动副的角加速度，通过式6计算得到： 其中tm是从第m+1个样本点到第m个样本点的时间，ωi,j和ai,j分别是第j个机械臂的第i个运动副在这段时间内的角速度和角加速度，Pxm、Pym、Pzm分别是预期到达的第m个样本点的位置，θi,j是第j个机械臂的第i个运动副角度，v是被转物体的假设速度，v＝0.1ms； 每个输入组合的总方差Q越小，则该输入方案速度的波动越小，双臂机器人的运动性能越好，Q值最小的组合被选为最优输入组合； 步骤6：将步骤5得到的最优输入组合中的运动副作为输入副，双臂机器人中其余运动副为被动副，调节输入副的旋转角度实现双臂机器人的双臂紧协调作业控制。

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