核动力运行研究所;中核武汉核电运行技术股份有限公司;浙江大学李彰获国家专利权
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龙图腾网获悉核动力运行研究所;中核武汉核电运行技术股份有限公司;浙江大学申请的专利基于模型预测控制和全身力控的足臂机器人末端跟踪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:CN117944061B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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:202311784084.8,技术领域涉及:B25J11/00;该发明授权基于模型预测控制和全身力控的足臂机器人末端跟踪方法是由李彰;王越;王东奇;余纪宇;吴双鹏设计研发完成,并于2023-12-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于模型预测控制和全身力控的足臂机器人末端跟踪方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种基于模型预测控制和全身力控的足臂机器人末端跟踪方法,包括:获取四足机器人与机械臂的关节反馈数据,以及当前时刻的机械臂末端的末端轨迹指令;通过状态估计器估计机器人躯干部分的当前位姿和当前速度;获得一个时间段内四足机器人的机身位置、机身速度、机身加速度、关节位置、关节速度、关节加速度以及足端接触力轨迹,作为第一层控制架构;建立搭载机械臂的四足机器人全身动力学模型,添加平衡相关约束、机身与关节跟踪约束和足端力跟踪约束,作为第二层控制架构;结合第一层控制架构和第二层控制架构,获得搭载机械臂的四足机器人的关节扭矩。本发明能实现在跟踪末端轨迹同时不违背机器人的物理极限。
本发明授权基于模型预测控制和全身力控的足臂机器人末端跟踪方法在权利要求书中公布了:1.一种基于模型预测控制和全身力控的足臂机器人末端跟踪方法,其特征在于,包括: 步骤1:获取四足机器人与机械臂的关节反馈数据,以及当前时刻的机械臂末端的末端轨迹指令,关节反馈数据包括机器人关节的当前角度、当前角速度、当前角加速度,通过对角速度进行有限差分得到当前角加速度,末端轨迹指令包括当前时刻机械臂在状态估计系的三位坐标和姿态; 步骤2:通过状态估计器估计机器人躯干部分的当前位姿和当前速度,当前位姿包括机器人躯干在状态估计坐标系下的位置和姿态,当前速度包括机器人躯干在状态估计坐标系下的平动速度和转动速度; 步骤3:获得一个时间段内四足机器人的机身位置、机身速度、机身加速度、关节位置、关节速度、关节加速度以及足端接触力轨迹,作为第一层控制架构; 步骤4:建立搭载机械臂的四足机器人全身动力学模型,添加平衡相关约束、机身与关节跟踪约束和足端力跟踪约束,作为第二层控制架构;结合第一层控制架构和第二层控制架构,获得搭载机械臂的四足机器人的关节扭矩。
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