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龙图腾网获悉上海宇航系统工程研究所申请的专利一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设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：CN115488920B 。

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：202211049000.1，技术领域涉及：B25J18/00；该发明授权一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法是由李宁;邹怀武;马晓龙;黎丰;胡迪科;肖余之;朱虹;刘鲁江;靳永强设计研发完成，并于2022-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法在说明书摘要公布了：一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，包括：设计地面试验机械臂构型和路径，生成关节角度数据文件；ADAMS中建立参数化的机械臂动力学模型，并导入关节角度数据文件；进一步建立参数化的随动吊挂系统动力学模型；保存模型，作为标准动力学模型，用于计算重力和随动吊挂系统作用下，机械臂试验过程的关节力矩；设计目标函数，调用标准动力学模型，采用智能优化算法，确定随动吊挂系统的最优平衡力。

本发明授权一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于包括： 设计地面试验的机械臂构型、运动路径，生成机械臂的关节角度数据； 建立重力环境下的机械臂动力学模型，输入关节角度数据； 建立随动吊挂系统动力学模型，与机械臂动力学模型共同作为标准动力学模型，用于计算任意一组外部平衡力参数作用下，机械臂运动过程中的关节力矩数据； 以标准动力学模型输出的关节力矩数据为输入，设计目标函数，计算关节力矩数据对应的目标函数值，通过智能优化算法更新平衡力参数，选取使目标函数值最小的一组平衡力参数，作为随动吊挂系统的最优平衡力； 所述机械臂动力学模型根据机械臂运动学参数和动力学参数建立，机械臂动力学模型设置于外部基座上，基座设置于模拟墙或气浮平台上； 随动吊挂系统动力学模型包括重力平衡机构模型、平衡力等效模型，重力平衡机构模型建模方法具体为： 将各重力平衡机构等效为等数量质点，与机械臂动力学模型中的机械臂连杆通过固定副连接，预设各质点的质量及安装参数，确定重力平衡机构模型； 所述平衡力等效模型建模方法具体为： 将为随动吊挂系统施加平衡力的钢丝绳简化为与重力方向相反并作用于重力平衡机构上的外部作用力，将各作用力的大小设置为设计变量，建立平衡力等效模型； 将机械臂动力学模型、随动吊挂系统动力学模型通过ADAMS集成为标准动力学模型并进行调用，以简化后的一组外部作用力数值作为模型输入，获取一组机械臂的各关节力矩数据作为输出； 所述目标函数具体包括： 基于关节力矩极值最优的目标函数，或基于关节力矩平均极差最优的目标函数，分别通过关节力矩极值或关节力矩平均极差评估一组随动吊挂系统平衡力作用下的重力补偿效果，其中： 基于关节力矩极值最优的目标函数具体为： τf＝max|τij| 式中，max|τij|为一组关节力矩数据中全部关节力矩的绝对值的最大值； 调用标准动力学模型的具体方法为： 创建批处理文件run.bat，用于运行时自启动ADAMS，并于ADAMS运行结束后退出ADAMS； 初始化或者优化更新平衡力向量F＝[F1F2…Fk…Fq]，其中q为重力平衡机构的数量； 创建ADAMS的命令脚本文件aview.cmd，于ADAMS自启动后打开标准动力学模型，将平衡力向量F的各元素赋值于标准动力学模型的q个表示平衡力大小的设计变量、进行仿真计算并输出关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt； 运行批处理文件run.bat，调用ADAMS标准动力学模型； 持续搜索关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt，直到搜索到该数据文件时，完成一次ADAMS的标准动力学模型调用； 调用标准动力学模型、处理关节力矩数据计算目标函数值、使用优化算法更新平衡力参数时均通过Matlab仿真实现，其中，Matlab仿真环境下以批处理方式调用ADAMS标准动力学模型的命令为system'run.bat'。

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