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龙图腾网获悉南京航空航天大学苏州研究院;南京航空航天大学申请的专利一种基于阻抗参数优化的球头自适应入位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：CN117086617B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31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：202310951561.9，技术领域涉及：B23P19/10；该发明授权一种基于阻抗参数优化的球头自适应入位方法是由李根;李泷杲;刘洋;侯国义;黄翔;楼佩煌设计研发完成，并于2023-07-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于阻抗参数优化的球头自适应入位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于阻抗参数优化的球头自适应入位方法，包括以下步骤：S1：自适应生成球头入位过程参考入位轨迹，并由实际接触力和参考轨迹偏差构建球头入位的阻抗控制模型；S2：基于人工鱼群算法调整阻抗参数，自适应整定和优化阻抗参数；S3：基于模型参考设计自适应阻抗控制器，对决策计算出来的阻抗参数进行自适应修正以自动矫正控制动作。本发明的优点在于：1自适应入位能够实现定位器末端对球头位置的主动找正，减小入位过程中的应力状况；2构建特定的阻抗控制器提高球头在入位过程中对未知环境的鲁棒性，保证部件调姿精度和柔顺性。

本发明授权一种基于阻抗参数优化的球头自适应入位方法在权利要求书中公布了：1.一种基于阻抗参数优化的球头自适应入位方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：自适应生成球头入位过程参考入位轨迹，并由实际接触力和参考轨迹偏差构建球头入位的阻抗控制模型； S2：基于人工鱼群算法调整阻抗参数，自适应整定和优化阻抗参数； S3：基于模型参考采用自适应阻抗控制器，对决策计算出来的阻抗参数进行自适应修正以自动矫正控制动作； 所述步骤S1中的参考入位轨迹表示为： 式中FX、FY、FW分别为球头球窝接触的各向分力，可由三维力传感器采集获得；v0为定位器的初始顶升速度；t为时间； 所述步骤S1中的阻抗控制模型可表示为： MdX″-Xd″+BdX′-Xd′+KdX-Xd＝Fe-Fd Fe＝BeX′-Xe′+KeX-Xe 其中Md、Bd和Kd分别为目标阻抗模型的惯性矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，X为定位器末端实际运动轨迹，Xd为定位器末端参考运动轨迹，Fe为定位器末端球窝与球头的实际接触力，Fd为定位器末端球窝与球头的期望作用力；Xe为环境位置，Be为环境等效阻尼，Ke为环境等效刚度； 则目标阻抗模型在笛卡尔坐标系任一坐标轴方向上的表达式为： mdx″-x′d′+bdx′-x′d+kdx-xd＝fe-fd fe＝bex′-xe′+kex-xe 令△X＝X-Xd，代表执行器末端的位置变化，也即经理想阻抗模型后的执行器输出轨迹修正量，同时对阻抗控制模型进行拉普拉斯变换可得到其频域范围内的表达式为： 所述步骤S2中人工鱼群算法进行阻抗控制参数优化的过程如下： 4.1参数初始化，md、bd和kd分别为目标阻抗模型的惯性矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，设置人工鱼群大小为N，范围分别为[md1，md2]、[bd1，bd2]和[kd1，kd2]，产生一个3行3列的初始参数阵列，每列表示一条人工鱼的三个待优化参数； 4.2觅食行为，即参数微调阶段，设置人工鱼当前状态为Xi＝[mdi,bdi,kdi]，mdi,bdi,kdi分别是md、bd和kd在当前状态的参数，设定人工鱼活动半径为R，活动步长为d，在该范围内随机选择一个状态Xi并计算对应食物浓度Yi，判断是否满足前进条件，反复尝试不超过M次后，如果仍不满足前进条件，则随机按照活动步长d移动一步； 4.3包括两个参数比较阶段： 4.3.1聚群行为，设置人工鱼当前状态为Xi，探索当前领域内的伙伴数目nf及中心位置Xc＝[mdc,bdc,kdc]，如果YcfδYi，表明人工鱼伙伴中心有较多的食物并且不太拥挤，则朝伙伴中心位置前进一步，否则执行4.2觅食行为，其中δ是拥挤度因子，设置为P； 4.3.2追尾行为，设置人工鱼当前状态为Xi，探索当前领域内的伙伴数目nf及伙伴中Yj最大的伙伴Xj，如果YjfδYi，表明伙伴Xj的状态具有较高的食物浓度并且其周围不太拥挤，则朝伙伴Xj的方向前进一步，否则执行4.2觅食行为，其中δ是拥挤度因子，设置为Q； 4.4确定参数下一步调整方向，对比4.3.1和4.3.2结果，输出对应食物浓度较大的参数，再重复步骤4.2和4.3，其中迭代次数不超过L次。

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南京航空航天大学苏州研究院;南京航空航天大学，其通讯地址为：215010 江苏省苏州市高新区科技城科灵路78号6号楼；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”。

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