华中科技大学李益群获国家专利权
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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利基于最大力矩最小化的轮腿混合式机器人滚动跳跃运动控制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:CN120010535B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21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:202510018150.3,技术领域涉及:G05D1/495;该发明授权基于最大力矩最小化的轮腿混合式机器人滚动跳跃运动控制方法及系统是由李益群;张倩;郭慧设计研发完成,并于2025-01-07向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于最大力矩最小化的轮腿混合式机器人滚动跳跃运动控制方法及系统在说明书摘要公布了:本发明属于轮腿机器人自主移动领域,并具体公开了一种基于最大力矩最小化的轮腿混合式机器人滚动跳跃运动控制方法及系统,其包括:在跳跃轨迹设计上,根据机器人与障碍物之间的位置关系以及障碍物高度确定机器人跳跃过程期望的运动轨迹,运动轨迹包括起跳轨迹、飞行轨迹和落地轨迹,其中以最大力矩最小化为优化目标优化起跳轨迹;跳跃控制方面,根据机器人跳跃过程期望的运动轨迹确定机器人各个关节的期望角度、角速度和角加速度,进而结合机器人足端外力分布,得到机器人运动的关节力矩,实现对机器人跳跃全过程控制。本发明可优化轮腿混合式机器人跳跃运动轨迹,实现轮腿混合式机器人在复杂场景中的安全、高效移动。
本发明授权基于最大力矩最小化的轮腿混合式机器人滚动跳跃运动控制方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于最大力矩最小化的轮腿混合式机器人滚动跳跃运动控制方法,其特征在于,包括如下步骤: 根据机器人与障碍物之间的位置关系以及障碍物高度确定机器人跳跃过程期望的运动轨迹;所述运动轨迹包括起跳轨迹、飞行轨迹和落地轨迹,其中: 以关节电机的最大力矩最小化为优化目标构建跳跃轨迹优化模型,对跳跃轨迹优化模型求解得到机器人的起跳轨迹; 根据检测的机器人离地速度确定机器人飞行的最大离地高度,进而结合障碍物高度,通过逆运动学求解机器人飞行时的关节角度,调整机器人飞行位姿,得到飞行轨迹; 当检测到机器人处于落地阶段,根据机器人身体质心距离地面的实时高度,通过逆运动学求解机器人落地时的关节角度,调整机器人落地位姿,得到落地轨迹; 根据机器人跳跃过程期望的运动轨迹确定机器人各个关节的期望角度、角速度和角加速度,进而结合机器人足端外力分布,得到机器人运动的关节力矩,实现对机器人跳跃全过程控制; 所述跳跃轨迹优化模型的目标函数和约束条件为: 其中,表示关节力矩中最大值的上限函数,表示关节力矩中最小值的下限函数;表示时刻,表示起跳阶段的初始时刻,表示起跳阶段的结束时刻。
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