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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利腰髋集成助力电机的搬运外骨骼机器人及其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：CN116512221B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202310502619.1，技术领域涉及：B25J9/00；该发明授权腰髋集成助力电机的搬运外骨骼机器人及其控制方法是由管小荣;徐钰婷;王铮设计研发完成，并于2023-05-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本腰髋集成助力电机的搬运外骨骼机器人及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于外骨骼机器人领域，具体涉及一种腰髋集成助力电机的搬运外骨骼机器人及其控制方法。包括可调节背架机构，两组无源上肢助力机构，两组双电机腰髋助力机构，无源上肢机构对称设置在背架机构两侧，无源上肢机构包括肩关节前屈后伸机构、肩部旋内旋外机构及绑带机构，腰部调节机构与腰髋双助力电机机构连接，人体搬运动作为髋关节与腰椎协同运动。本发明采用腰髋双电机助力，腰部电机为上肢与腰部相对转动提供助力，髋部电机为髋关节产生相对转动以及行走提供助力，以适应不同人体搬运习惯同时解决行走助力问题。

本发明授权腰髋集成助力电机的搬运外骨骼机器人及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种腰髋集成助力电机的搬运外骨骼机器人的控制方法，其特征在于，腰髋集成助力电机的搬运外骨骼机器人包括背架机构2和对称设置在背架机构2上端两侧的两组无源上肢助力机构1，对称设置在背架机构2下端两侧的两组双电机腰髋助力机构3以及和双电机腰髋助力机构3连接的腿杆4；双电机腰髋助力机构3包括呈L型设置的腰部连接杆302，第一扭矩传感器303，第一连接法兰304，电机连杆305，第一电机306，第二电机307，第二连接法兰310，第二扭矩传感器311和髋关节连接杆312； 第一电机306和第二电机307均设置在电机连杆305上，第一电机306通过第一连接法兰304和第一扭矩传感器303和腰部连接杆302的L型的一端连接，腰部连接杆302L型的另一端和背架机构2连接；所述第二电机307通过第二连接法兰310和第二扭矩传感器311和髋关节连接杆312连接，髋关节连接杆312另一端和腿杆4连接； 方法包括如下步骤： 步骤1：穿戴者穿戴好外骨骼后，手部佩戴压力传感器后保持静止状态，进行初始信息采集与标定； 步骤2：穿戴者开始运动时，通过电机内置的关节角度传感器、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器和手部的压力传感器采集人体运动时的信息； 步骤3：控制器根据步骤2腰部电机的关节角度传感器采集的数据，判断外骨骼运动助力状态； 步骤4：控制器根据步骤2手部的压力传感器采集的数据、步骤3判断得到的助力状态，根据控制律计算外骨骼实际输出力矩； 步骤5：根据步骤4计算得到的实际输出力矩，控制器控制底层伺服系统驱动相应的电机实现外骨骼系统的运动； 步骤6：实时测量外骨骼的运动学信息，监测底层伺服系统输出是否正确，将其作为反馈输入到控制器中，并通过阻抗控制不断缩小实际运动力矩与实际输出力矩的差值，使得外骨骼以实际输出力矩运动到指定位置完成对外骨骼运动的闭环控制； 步骤4的计算基于阻抗模型，具体为： 控制律规律依据下式： 式中τE和τH分别表示外骨骼的驱动力矩和重物的搬运力矩，q为下肢外骨骼关节实际输出的转角；qd、是下肢外骨骼理想驱动的关节角度、角速度和角加速度；Δq、为经过阻抗控制环得到的关节转角、角速度、角加速度的修正值；为经过阻抗控制后得到修正后的位置输入；Kp和Kd为比例和微分反馈矩阵；d为干扰项；τf为实际扭矩与希望扭矩之差；Kd为刚度矩阵，M表示惯性矩阵，C代表向心力和科氏力扭矩，G为重力向量； 联立式1‑1和1‑2得： 其中结合阻抗控制进行设计，抑制系统不确定性的影响，提高轨迹跟踪精度；ΔMq，ΔGq，τf，d的值均为0，符合阻抗控制的关系式阻抗控制的关系式： 其中F＝fd‑fe，fd、fe分别表示设置的期望人机交互力和实际的人机交互力，在实际的控制过程中fd设置为常数。

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