买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉深空探测实验室(天都实验室)申请的专利一种面向深空探测的机械臂数字孪生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：CN119820573B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28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：202510134122.8，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种面向深空探测的机械臂数字孪生系统是由李家强;潘晓扬;庞顺翔;杜易;张天柱设计研发完成，并于2025-02-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向深空探测的机械臂数字孪生系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向深空探测的机械臂数字孪生系统，涉及数字孪生仿真技术领域。本发明包括物理层、数据采集与传输层、数字孪生模型层以及应用层，所述物理层包括机械臂本体及传感器网络，其中传感器网络用于采集机械臂本体运行状态信息；所述数据采集及传输层包括数据采集设备和数据传输网络，其中数据采集设备分别与传感器网络、数据传输网络连接。本发明通过完成机械臂的物理层、数据采集与传输层、数字孪生模型层、应用层的搭建，可以将通过虚拟仿真的数据指导实际机械臂本体进行相关动作，并可以通过可视化界面完成虚实本体构型对比，满足未来深空探测领域的各类航天器作业的数字孪生需求。

本发明授权一种面向深空探测的机械臂数字孪生系统在权利要求书中公布了：1.一种面向深空探测的机械臂数字孪生系统，包括物理层、数据采集与传输层、数字孪生模型层以及应用层，其特征在于，所述物理层包括机械臂本体及传感器网络，其中传感器网络用于采集机械臂本体运行状态信息； 所述数据采集及传输层包括数据采集设备和数据传输网络，其中数据采集设备分别与传感器网络、数据传输网络连接，数据采集设备用于将传感器网络采集的运行状态信息转换为电信号并传输至数据传输网络中储存； 所述数字孪生模型层包括几何模型构建模块、物理模型构建模块及模型校准与验证模块，几何模型构建模块用于创建机械臂本体的高精度几何模型，物理模型构建模块用于在几何模型的基础上，结合机械臂本体的动力学、运动学原理以及材料特性，构建机械臂本体的物理模型，模型校准与验证模块用于根据数据采集与传输层获取的机械臂实际运行状态数据，对构建好的几何模型和物理模型进行精度校准； 所述应用层具体为可视化模块，可视化模块与数据采集及传输层、数字孪生模型层连接，用于接收机械臂本体的运行状态信息并实时展示机械臂本体的运动轨迹、工作空间范围以及当前执行的任务信息； 孪生模型搭建的具体方法： 91在MatlabSimulink环境中，基于先前导入的机械臂URDF文件，深度融合多物理场建模技术，利用Simulink的模块库，搭建机械臂刚体动力学模型，并针对深空探测的特殊环境因素构建对应的物理效应子模型，同时利用微重力补偿算法对动力学模型的运动偏差进行补偿修正，利用自适应控制算法则通过实时调整控制参数，具体如下： 91.1微重力补偿算法具体如下： 微重力补偿算法基于动力学建模，机械臂的动力学模型描述如下： 式中，为关节力矩，为惯性矩阵，为科氏力和离心力矩阵，为重力补偿项，为摩擦力矩； 在微重力环境中，重力补偿项的影响显著降低，改进后的补偿项表示为： 式中，为微重力加速度，为雅可比矩阵，为机械臂各连杆的质量向量； 91.2自适应控制算法，具体实现步骤如下： 动态建模：构建机械臂的实时动力学模型，描述关节力矩与角度、速度、加速度之间的非线性关系； 参数估计：利用递归最小二乘法或梯度下降算法实时估计模型参数，包括惯性、摩擦力和关节刚度； 误差分析与反馈：通过误差函数计算当前输出与期望输出的偏差，误差定义为：，为期望轨迹，为实际轨迹； 控制律更新：基于Lyapunov稳定性准则，设计控制律：，为误差增益矩阵，为名义值； 92搭建基于模型预测控制或自适应控制算法的智能控制架构，与物理模型紧密耦合； 93借助Simulink3DAnimation工具箱，将SolidWorks构建的精细几何模型与物理模型深度绑定，渲染虚拟机械臂运行场景。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人深空探测实验室(天都实验室)，其通讯地址为：230088 安徽省合肥市高新区中安创谷二期F1-F4栋；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。