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龙图腾网获悉中国科学技术大学申请的专利一种复杂欠驱动机器人全动力学解耦伺服控制系统及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：CN116880246B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28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：202310654264.8，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权一种复杂欠驱动机器人全动力学解耦伺服控制系统及方法是由秦家虎;王国杰;刘轻尘;马麒超;张聪设计研发完成，并于2023-06-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复杂欠驱动机器人全动力学解耦伺服控制系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及移动机器人技术领域，公开了一种复杂欠驱动机器人全动力学解耦伺服控制系统及方法，控制系统包括标定目标模块、特征感知模块、数据处理模块、位置控制模块和姿态控制模块；控制方法包括：通过分析机器人机体各运动部件的受力情况，建立动能方程和势能方程；通过将拉格朗日函数代入拉格朗日方程，建立机器人动力学模型；通过分析机器人控制变量与自身状态量之间的映射关系，建立表征该转换关系的转换方程；基于所述转换方程，获得控制模型，设计控制算法，产生控制信号。本发明在保证机器人自身模型能够充分体现其动力学特性的基础上，使机器人姿态和位置动力学解除耦合关系，提高机体控制的准确性和稳定性，有效发挥机器人的机动性和灵敏性。

本发明授权一种复杂欠驱动机器人全动力学解耦伺服控制系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种复杂欠驱动机器人全动力学解耦伺服控制系统，其特征在于，包括：标定目标模块、特征感知模块、数据处理模块、位置控制模块和姿态控制模块； 标定目标模块，其作为机器人机载传感器的标定目标信号源，能够提供感知信息，以及自身绝对位置信息和姿态信息； 特征感知模块，其通过具有的环境感知单元获取标定目标的感知信息及周围环境信息，环境感知单元包括各种能使机器人获得环境感知能力的机载传感器； 数据处理模块，其通过运行与机器人机载传感器相对应的数据处理算法，从特征感知模块传输来的周围环境信息中准确识别和获取标定目标的感知信息P；同时，数据处理模块结合位置控制模块和姿态控制模块的状态信息S，通过运行动力学解耦算法，解算得到标定目标感知信息P和机器人控制模块状态信息S的关系矩阵R，从而实现机器人动力学模型中平移和旋转状态量的解耦控制，产生控制信号； 位置控制模块，其接收数据处理模块传输的控制信号，将控制信号转化为相应位置控制信号，并传输给姿态控制模块； 姿态控制模块，其接收位置控制模块传输的位置控制信号，将位置控制信号转化为相应的姿态控制信号，通过姿态控制信号控制机器人执行器实现相应姿态和位置的变化； 控制系统的控制方法，包括： 步骤一、通过分析机器人机体各运动部件的受力情况，建立机器人各运动部件的动能方程Ti和势能方程Vi，其中i=1,2,3…n，n表示机器人运动部件的数量； 步骤二、通过将拉格朗日函数L=ΣTi–Vi,i=1,2,3…n代入拉格朗日方程，建立机器人动力学模型； 步骤三、通过分析机器人控制变量与自身状态量之间的映射关系，建立表征该转换关系的转换方程；其中机器人控制变量包括标定目标的感知信息P，机器人自身状态量包括位置控制模块和姿态控制模块的状态信息S； 步骤四、基于所述转换方程，获得机器人旋转与平移解耦的控制模型，产生所述控制信号； 步骤三具体包括： S31、根据机器人具体目标任务，选取机器人的机载传感器，机载传感器包括视觉传感器、超声波传感器或激光雷达； S32、根据机载传感器类型，选取相应的感知标定目标； S33、由机器人位置控制器和姿态控制器控制机器人改变自身姿态和位置，同时基于机载传感器测量相应标定目标的感知信息； S34、基于机器人位置信息、姿态信息和标定目标的感知信息，推导标定目标感知信息变化率dPdt与机器人自身状态信息变化率dSdt之间的关系矩阵R，得到转换方程dPdt=RdSdt； 其中，x、y、z分别表示机器人沿惯性坐标系x轴、y轴和z轴三个方向的位移，φ、θ、ψ分别表示机器人的滚转、俯仰和偏航三个姿态角，T表示转置。

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