长春工业大学;吉林工程技术师范学院孙中波获国家专利权
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龙图腾网获悉长春工业大学;吉林工程技术师范学院申请的专利一种基于递归神经网络的多移动臂分布式协同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:CN116476048B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13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:202310309299.8,技术领域涉及:B25J9/16;该发明授权一种基于递归神经网络的多移动臂分布式协同控制方法是由孙中波;肖兴田;廉宇峰;唐世军;费宇哲;刘克平设计研发完成,并于2023-03-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于递归神经网络的多移动臂分布式协同控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于递归神经网络的多移动臂协同控制方法,其方法包括以下步骤:a.测量移动机械臂的移动平台与机械臂的硬件参数;b.根据需求设计多个移动机械臂协同运动的期望轨迹函数;c.基于D‑H参数法和移动机械臂整体模型得到机械臂末端执行器关于世界坐标系的运动学方程;d.针对多个移动机械臂协同控制问题采用分布式通信方案,构建重复运动为目标函数和分布式协同控制为等式约束的二次规划问题;e.提出递归神经网络求解带噪声干扰的多移动机械臂协同控制的二次规划问题。本发明采用面向重复运动的分布式方案,可以在各个移动机械臂彼此之间有限的通信条件下协同运动完成给定的主任务,并在重复运动优化指标下达到最优。
本发明授权一种基于递归神经网络的多移动臂分布式协同控制方法在权利要求书中公布了:1.一种基于递归神经网络的多移动臂分布式协同控制方法,其特征在于,所述控制方法步骤如下: S1:测量移动机械臂的移动平台与机械臂的硬件参数; S2:根据需求设计多个移动机械臂协同运动的期望轨迹函数; S3:通过D‑H参数法得到机械臂末端执行器在基坐标系下的运动学方程,分析麦克纳姆轮的运动特性建立移动平台运动学方程,结合移动平台与机械臂模型得到末端执行器在世界坐标系下的运动学方程; S4:采用分布式通信方案在组内各相邻移动机械臂间传递实时位置信息,引入重复运动优化指标,将重复运动的目标函数与分布式协同控制的等式约束转化为一个二次规划问题;其中,二次规划问题表达式为: 式中,m是移动机械臂移动平台的车轮和机械臂关节角的个数;是对时间t微分;θi0是第i个移动机械臂的底盘车轮和机械臂关节角的初始值;是拉普拉斯矩阵,L=diagT1p‑T;T的第ij个元素是Tij;Tij表示第i个和第j个移动机械臂之间的连接权值;是p维方阵,其元素Ηij=1,当且仅当i=j且i∈W0,否则Ηij=0;是矩阵的克罗内克积运算符; 是n维单位矩阵,n是移动机械臂的工作空间维度;是包含系统内p个移动机械臂对应雅克比矩阵的复合对角矩阵;是元素全为1的p维列向量,p是系统内移动机械臂的数量;rdt为期望路径;收敛参数γ0;Οit为末端执行器实际位置rit减去一个末端执行器到参考点之间的恒定距离向量;上标“T”是矩阵的转置运算; S5:结合面向重复运动的分布式协同控制方案与递归神经网络模型构建组内所有移动机械臂协同控制的神经动力学控制器,控制多移动机械臂协同运动完成指定的任务;其中,神经动力学控制器以10‑5数量级的误差完成协同重复运动任务,任务结束后移动平台车轮和机械臂关节的各个角度回到期望的初始值,实现多个移动臂末端轨迹和姿态的协同控制。
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