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龙图腾网获悉郑州大学申请的专利一种自主伸缩旋转的协作机器人的助力机构及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：CN118752525B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06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：202410822739.4，技术领域涉及：B25J19/00；该发明授权一种自主伸缩旋转的协作机器人的助力机构及控制方法是由王杰;高建设;丁顺良;杨鸿屹;杨鹏宇;邵一帆;周庆鑫设计研发完成，并于2024-06-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种自主伸缩旋转的协作机器人的助力机构及控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种自主伸缩旋转的协作机器人的助力机构，所述助力机构包括支撑机构，所述支撑机构垂直设置在旋转机构上并跟随旋转机构转动；所述支撑机构的顶部设置有横向的伸缩机构；所述支撑机构上还设有沿支撑机构上下方向运动的助力配重机构，所述连接及其导向机构包括钢丝绳和定滑轮组，所述钢丝绳的一端固定连接在助力配重机构上，另一端与协作机器人的末端连接；所述力检测机构用于检测钢丝绳施加在助力机构上的沿伸缩机构运动方向的力和垂直于伸缩机构运动方向的力；所述旋转机构、伸缩机构与力检测机构分别与控制系统通信连接。本发明提供的助力机构其旋转和伸缩机构保证钢丝绳始终主动跟随协作机器人末端运动。

本发明授权一种自主伸缩旋转的协作机器人的助力机构及控制方法在权利要求书中公布了：1.一种自主伸缩旋转的协作机器人的助力机构，其特征在于：所述助力机构包括旋转机构1、支撑机构2、助力配重机构3、连接及其导向机构、伸缩机构4、力检测机构和控制系统，所述支撑机构2垂直设置在旋转机构1上并跟随旋转机构转动；所述支撑机构2的顶部设置有横向的伸缩机构4；所述支撑机构2上还设有沿支撑机构上下方向运动的助力配重机构3，所述连接及其导向机构包括钢丝绳6和定滑轮组，所述定滑轮组至少包括2个定滑轮，2个定滑轮分别设置在支撑机构2和伸缩机构4的伸缩段的端部；所述钢丝绳6的一端固定连接在助力配重机构3上，另一端依次穿过支撑机构2和伸缩机构4上的定滑轮后与协作机器人5的末端连接；所述力检测机构用于检测钢丝绳施加在助力机构上的沿伸缩机构4运动方向的力和垂直于伸缩机构4运动方向的力；所述旋转机构1、伸缩机构4与力检测机构分别与控制系统通信连接；所述助力配重机构3包括第一导向机构、配重块31和吊环32；所述第一导向机构整体固定在支撑机构2上使配重块31按预设轨迹运动，配重块31由配重块底板311和配重块箱体312组成，并通过螺栓固定，配重块箱体312内部有较多的空腔313；所述吊环32通过螺栓连接在配重块31上并与钢丝绳6的一端固定连接； 所述力检测机构包括2个压力传感器；2个压力传感器测力平面均垂直于底面，第一压力传感器01测力平面垂直于伸缩机构运动方向，第二压力传感器02测力平面与伸缩机构运动方向平行； 通过检测协作机器人运动时使钢丝绳偏转对助力机构两级压力传感器产生的变化的压力得到伸缩端的压力和计算得到旋转机构受到的扭矩，依据该压力和扭矩的实时信息通过阻抗控制完成助力机构旋转和伸缩的伸缩控制，目标为尽量让助力机构不因为协作机器人的运动产生被动横向拖动，减少钢丝绳对伸缩机构4的拉力或压力，保证配重块始终起到竖直方向的助力作用；所述阻抗控制通过所述第一压力传感器获取沿伸缩机构运动方向对伸缩机构的压力F和通过所述第二压力传感器获取并计算所得的对旋转机构的扭矩T，将其作为输入至阻抗控制器得到目标追踪位置和，伸缩和旋转的阻抗控制分别为 ， ， 其中分别为阻抗模型中的伸缩和旋转轴的固有频率和阻尼比，和分别为伸缩和旋转阻抗模型中的惯性、阻尼和弹性参数，通过调节固有频率和阻尼比或惯性、阻尼和弹性参数可对调节助力机构的瞬态响应和稳态响应。

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