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龙图腾网获悉天津大学申请的专利基于数字孪生的万向型气动柔性机械臂双环位置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：CN119036436B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03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：202410835615.X，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于数字孪生的万向型气动柔性机械臂双环位置控制方法是由赵苓;陈怀东;王蕊;王涛设计研发完成，并于2024-06-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数字孪生的万向型气动柔性机械臂双环位置控制方法在说明书摘要公布了：基于数字孪生的万向型气动柔性机械臂双环位置控制方法，属于工业智能制造技术及机械臂伺服控制领域，包括：根据万向型气动柔性机械臂实体的结构特点，先在数字仿真软件中建立万向型气动柔性机械臂虚拟体结构，在虚拟体中只涉及运动学控制；在实体受重力偏置、科里奥利力和耦合的扰动影响下，设计有限时间扩张状态观测器估计扰动，积分误差控制器补偿扰动；设计快速积分滑模控制器实现对期望位置的快速准确跟踪；本发明解决了万向型气动柔性机械臂运动中受扰动影响的问题，数字孪生虚拟体获得末端点的位姿不受D‑H建模不精确和环境条件变化影响，最终保证基于数字孪生的万向型气动柔性机械臂能够快速、准确且稳定的跟踪空间位置轨迹。

本发明授权基于数字孪生的万向型气动柔性机械臂双环位置控制方法在权利要求书中公布了：1.基于数字孪生的万向型气动柔性机械臂双环位置控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：根据万向型气动柔性机械臂实体的结构特点，在结构仿真软件中建立万向型气动柔性机械臂虚拟体结构，并将虚拟体结构导入到数字仿真软件中，将实体的角度传感器数据通过串口传输至虚拟体，能够实时获得虚拟体末端点的位姿信息，最后将虚拟体末端点的位姿信息通过串口传输到实体； 步骤二：将万向型气动柔性机械臂运动时引入的重力偏置，科里奥利力和耦合考虑为扰动，建立万向型气动柔性机械臂的二阶数学模型； 步骤三：建立万向型气动柔性机械臂外环数学模型和万向型气动柔性机械臂内环数学模型； 步骤四：虚拟体末端点的位姿信息和期望末端点的位姿信息的差值作为外环位姿误差，通过Levenberg‑Marquardt方法将外环位姿误差逆解为角度误差输入到外环，根据万向型气动柔性机械臂外环数学模型，设计外环快速积分滑模控制器，其输出作为万向型气动柔性机械臂内环数学模型的期望值； 步骤五：根据万向型气动柔性机械臂内环数学模型设计内环有限时间扩张状态观测器来估计万向型气动柔性机械臂的扰动； 步骤六：根据万向型气动柔性机械臂内环数学模型和内环有限时间扩张状态观测器对于扰动的估计值，设计内环积分误差控制器； 步骤七：采用李雅普诺夫方法对内环有限时间扩张状态观测器、内环积分误差控制器和外环快速积分滑模控制器进行收敛性检验。

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