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[发明专利]一种履带式被动自适应机器人-CN201810508770.5有效
发明人：刘肖雅;孙凌宇;张明路;李志龙;朱丽莉 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-05-24 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B62D55/065 文献下载
摘要：本发明涉及一种履带式被动自适应机器人，包括车体模块、安装在车体模块前后的两个减震模块、安装在车体模块上部的信息采集模块及安装在车体模块两侧的四个履带式车轮；一个减震模块的两端连接两个履带式车轮；四个履带式车轮结构完全相同，围绕车体模块呈前后左右对称布置；每个履带式车轮均包括履带、带轮结构和带传动体，所述带传动体一方面与车体模块连接，另一方面与带轮结构连接；在带轮结构外表面安装履带；所述带轮结构包括六个传动齿轮、两个行星支撑架、四个中心轴、两个中心齿轮及两个行星齿轮。该机器人的每个履带式车轮均通过一个电机驱动运动，通过减震模块连接，使得减震臂伸缩变化，摆杆左右摆动，能够越过复杂的地形。
一种履带式被动自适应机器人

[发明专利]一种弧面自贴合磁吸附爬壁检测机器人-CN201710555524.0有效
发明人： 张明路;黄哲轩;李满宏;张小俊 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2017-07-10 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： B62D57/024 文献下载
摘要：本发明公开了一种弧面自贴合磁吸附爬壁检测机器人，其特征在于该机器人包括中间主车架、安全防护机构、浮动车架、摆动磁吸附轮组、编码器轮浮动机构和无损检测往复机构。该机器人为框架式开放结构，重量轻，吸附力更大，运动更灵活，行走更稳定，检测更准确，易于加工，易于拆装。由于本机器人具有较多的被动自由度，加装弹簧限制过于灵活的被动自由度，且能起到减震作用，因而无论壁面为何种弧面，机器人处于任何位姿，机器人四个磁吸附轮都能垂直于曲面切面行走。当磁轮垂直于曲面切面即夹角为90度时，磁吸附单元的磁利用率最高，磁力也最大，机器人从壁面脱落的概率就越低，发生事故的可能性就越小。
一种贴合吸附检测机器人

[发明专利]一种主被动变刚度独立悬架支撑机构-CN201710853261.1有效
发明人：吕晓玲;郭世卿;张明路;孙凌宇 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2017-09-20 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B60G3/01 文献下载
摘要：本发明涉及一种主被动变刚度独立悬架支撑机构，其特征在于该机构包括导轨、滑块、横向支撑固定件、凸轮盘、凸轮、被动变刚度支撑件、编码器、编码器固定件、同步带、同步带轮、拉簧长固定件、拉簧、直流伺服电机、电机安装座、齿条、齿轮、拉簧短固定件、凸轮组和凸轮组固定件；所述凸轮盘为轴对称图形，在凸轮盘中心开有凸轮组安装区域，在凸轮组安装区域外侧的凸轮盘上开有凸轮轨道。该机构结构简单，并能通过自身驱动主动调整等效刚度，以适应不同外界环境，不同工作任务，并且通过装在悬架上的位置编码器实现竖直方向位移反馈。
一种被动刚度独立悬架支撑机构

[实用新型]一种框架式管道补口设备-CN202223525726.6有效
发明人：李学贺;白意东;李满宏;孙凌宇;张明路;杨磊;张轩 -专利权人：彼合彼方机器人（天津）有限公司
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B24C1/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种框架式管道补口设备，驱动机构包括动力输出单元，轨道单元和滑块单元，轨道单元为左右两个，通过快锁装置固定在管道喷砂面的两侧，动力输出单元通过伺服电机一驱动输出轴，带动两组滑块单元沿轨道单元的滑道做圆周运动，执行机构包括喷枪装配单元，行走单元和张紧轮单元，喷枪装配单元固定在行走单元固定支板上，用于调节喷砂枪位置，行走单元通过伺服电机二驱动齿轮在齿条上啮合运动，张紧轮单元用于调节同步带的张紧程度，执行机构与伺服电机一驱动输出轴紧固，跟随驱动机构一同做圆周运动，本实用新型用于喷砂除锈、中频加热、喷涂、热收缩带自动缠绕等，结构简单，成本低，安全可靠，可快速拆装和搬运，工作效率高。
一种框架管道设备

[发明专利]一种适用于变曲率壁面移动的爬壁作业机器人-CN201710956877.1有效
发明人： 张明路;王洋;张小俊;张浩;国宝燕 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2017-10-16 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： B62D57/024 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于变曲率壁面移动的爬壁作业机器人，其特征在于该机器人包括两个相互独立的移动模块和一个车体中间平台，所述两个相互独立的移动模块结构完全相同，以车体中间平台为中心呈对称布置，并分别通过具有两自由度的限位连接关节与车体中间平台相连接，两个相互独立的移动模块包括右移动模块和左移动模块，每个移动模块均包括固定在车架上的驱动结构、传动结构、行走结构、张紧结构以及间隙式永磁吸附结构；通过限位连接关节的连接使得两移动模块相对于车体中间平台具有两个旋转自由度，以满足机器人对导磁结构体表面曲率变化的适应。
一种适用于曲率移动作业机器人

[发明专利]一种基于单动力源的可变刚度柔性关节-CN201711153126.2有效
发明人：李满宏;张明路;孙凌宇;刘璇;马艳悦 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2017-11-20 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B25J17/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于单动力源的可变刚度柔性关节，关节驱动端包括关节支架、减速器支架、互锁离合器结构、谐波减速器和安装有编码器的关节驱动电机；所述关节支架为一U形结构部件，谐波减速器通过减速器支架与关节支架左端连接，关节驱动电机的输出端通过互锁离合器结构与刚度调节机构连接；所述减速器支架为一中空圆柱壳体，减速器支架一端设置有用于连接谐波减速器的安装孔，另一端设置有用于连接关节支架左端的螺纹孔，减速器支架上还设置有轴肩；所述互锁离合器结构位于减速器支架的空腔内。该关节采用单电机实现关节驱动与刚度调节、结构紧凑、集成度高、定位精度高、刚度可大幅连续线性精确调节、具备多种刚度调节模式。
一种基于动力可变刚度柔性关节

[发明专利]一种基于杠杆机构的可变刚度柔性关节-CN201711153091.2有效
发明人：苑光明;马艳悦;李满宏;张明路 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2017-11-20 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B25J17/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于杠杆机构的可变刚度柔性关节，关节驱动端包括关节支架、谐波减速器和安装有编码器的关节驱动电机；所述关节支架为U形结构部件，关节支架左端连接谐波减速器和关节驱动电机，右端外侧连接输出端编码器，谐波减速器的输入端与关节驱动电机的输出轴固定连接，谐波减速器的输出端与所述刚度调节机构相连接，所述关节驱动电机位于关节支架的外侧，谐波减速器位于关节支架的内侧，谐波减速器和关节驱动电机同轴固定于关节支架上。该关节结构紧凑、集成度高、定位精度高、刚度可大幅连续线性精确调节、具备多种刚度调节模式、且易于控制。
一种基于杠杆机构可变刚度柔性关节

[发明专利]一种多传感器融合的爬壁机器人立面定位方法-CN202211719113.8在审
发明人：李锦坤;孙凌宇;张轩;张超;张明路;杨磊;白意东 -专利权人：彼合彼方机器人（天津）有限公司
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种多传感器融合的爬壁机器人立面定位方法，S1：在有限场景布设UWB定位系统，获取定位区域内UWB定位标签的定位信息，对机器人进行立面定位；S2：通过惯性测量单元输出的数据进行预积分解算机器人的姿态、速度和位置；S3：将UWB输出的位置向量以及IMU输出的加速度作为初始时刻的状态向量，通过系统运行，通过EKF方程计算出状态估计向量；S4：利用箱型图法计算本次UWB定位数据的可靠性，并对扩展卡尔曼滤波计算出的状态估计向量和光流法计算出的状态估计向量进行加权融合，输出机器人的最优位置估计向量，本发明依靠不同的传感器对于位姿和姿态的测量精度各有优劣，利用各传感器的优势估计机器人位姿，能够有效提高爬壁机器人立面定位精度。
一种传感器融合机器人定位方法

[发明专利]一种磁吸附爬壁机器人的被动自适应机构-CN201811486469.5有效
发明人：孙凌宇;刘肖雅;张明路;朱丽莉;李志龙 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-12-06 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： B62D57/024 文献下载
摘要：本发明为一种磁吸附爬壁机器人的被动自适应机构，该机构包括悬架装置和具有磁性的辅助轮，所述辅助轮的输出轴连接悬架装置，悬架装置同时与磁吸附爬壁机器人的车体和驱动轮连接；所述悬架装置包括连杆结构和滑块结构，滑块结构分别与机器人车体和连杆结构连接，连杆结构一方面连接辅助轮，另一方面连接机器人的驱动轮；所述滑块结构包括滑块、固定板、连接轴一和轴承一，连杆结构包括连杆一、弹簧、连杆二和连杆三；连杆一、连杆二和滑块结构与通过连接轴一连接在一起。该机构能够被动自适应壁面而发生变形，使得磁铁受到切向力作用下，易于使磁铁随着机器人爬行角度变化而发生位置变化，可以使得机器人顺利地爬上具有一定钝角角度的拼接面。
一种吸附机器人被动自适应机构

[发明专利]一种管道补口机器人-CN202211611615.9在审
发明人： 张明路;王宪军;刘月芳;吴阳;李佳铮;白意东;杨磊 -专利权人：彼合彼方机器人（天津）有限公司
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： B24C3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种管道补口机器人，包括机器人本体和前端执行机构；机器人本体包括左侧驱动，中间平台，铰链，尾轮和右侧驱动；前端执行机构包括滑台，喷砂枪夹持调整装置和滑台后端；喷砂枪夹持调整装置包括手轮，光杠固定板，丝杠，光杠导杆，喷枪滑台连接板，喷沙枪和喷枪固定板；滑台后端包括后端固定板，限位块，转动轴，磁铁固定板，定向轮支撑板，定向滑轮，快速夹钳，夹钳提升板，橡胶块，磁铁，牛眼轮安装板，牛眼轮和后端侧板，本发明设计合理，安全可靠，机器人携带喷砂设备既可以沿管道径向行走，完成喷砂除锈作业，也可以沿管道轴向行走，自动转移到下一个焊口，自动化程度高，提升了喷砂除锈的工作效率，且使用、维护、保养费用低。
一种管道机器人

[发明专利]面向危险灾害现场环境的履带可变形机器人移动平台-CN201810612270.6有效
发明人：李志龙;孙凌宇;张明路;刘肖雅;朱丽莉 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2018-06-14 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B25J5/00 文献下载
摘要：本发明为面向危险灾害现场环境的履带可变形机器人移动平台，包括机器人本体、两个被动自适应履带模块及信息采集模块；每个被动自适应履带模块均包括履带、被动自适应机构、四个固定支撑架、三个履带从动轮、四个履带承重轮、一个履带驱动轮，固定支撑架均为倒Y形框架，两两固定支撑架为一组，一组的两个固定支撑架通过相应的连接轴左右对称连接在一起，在每组固定支撑架的下部Y字形两个端部位置均通过相应的连接轴分别固定两个履带承重轮，在每组固定支撑架的上部通过相应的连接轴固定有一个履带从动轮。该移动平台能根据环境中障碍物的尺寸柔性被动地改变履带的外形，增大履带与障碍物的接触面积，从而使移动平台具有更强的越障能力。
面向危险灾害现场环境履带变形机器人移动平台

[发明专利]一种球履复合永磁吸附式除锈爬壁机器人-CN202211720339.X在审
发明人：焦世龙;张明路;张轩;王存;杨磊;霍立强;张超 -专利权人：彼合彼方机器人（天津）有限公司
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： B62D57/024 文献下载
摘要：本发明公开了一种球履复合永磁吸附式除锈爬壁机器人，清洗盘设置于清洗盘固定座内，清洗盘固定座与清洗盘连接架连接，清洗盘连接架的两侧分别连接有一条球履复合永磁吸附履带，清洗盘中安装有自旋高压喷头；球履复合永磁吸附履带包括前主动链轮，后从动链轮，链节，链节连接杆，伺服电机和谐波减速器，链节由磁铁链节和万向球链节通过链节连接杆交替连接而成，所述链节通过链节连接杆安装在前主动链轮与后从动链轮上，伺服电机通过谐波减速器和链轮轴驱动链轮转动；本发明有效减小了爬壁机器人转向时电机的输出扭矩，不仅在保证吸附可靠的前提下提高了机器人运动的灵活性，还降低除锈爬壁机器人的尺寸与成本，应用前景广阔，有利于推广应用。
一种复合永磁吸附除锈机器人

[发明专利]一种管道补口机器人作业实时控制系统及方法-CN202211601480.8在审
发明人：王岳飞;张化生;刘月芳;李佳铮;杨磊;霍立强;张明路 -专利权人：彼合彼方机器人（天津）有限公司
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明公开了一种管道补口机器人作业实时控制系统及方法，包括MCU主控单元，MCU主控单元分别与驱动器一，驱动器二，驱动器三，陀螺仪，激光测距单元，光电限位开关和无线遥控手柄连接，驱动器一与管道补口机器人的左轮电机连接，所述左轮电机与左轮连接，驱动器二与管道补口机器人的右轮电机连接，所述右轮电机与右轮连接，驱动器三与管道补口机器人的滑台电机连接，滑台电机与滑台连接，陀螺仪通过RS485与MCU主控单元通讯，实时反馈车体的航向角度，无线遥控手柄通过433无线模块与MCU主控单元进行双向通讯，无线遥控手柄上设有急停开关，本发明结合现场实际工程应用，实现半自动化，保障了施工质量和施工效率，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
一种管道机器人作业实时控制系统方法

[发明专利]一种用于不同船舶外壁面的高压水除锈机器人-CN202211721614.X在审
发明人： 张明路;王存;杨磊;张超;李锦坤;李满宏;张轩 -专利权人：彼合彼方机器人（天津）有限公司
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： B63B59/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于不同船舶外壁面的高压水除锈机器人，包括车架单元、驱动单元、随动转向单元和清洗盘单元；呈对称结构设置的车架单元包括支撑杆、横向杆、引导支架、车体连接板、后轮连接板、后轮安装板、高压水固定板、回收管固定板和控制盒；所述驱动单元对称分布在车架单元两侧且与车架单元通过螺钉相连，所述驱动单元包括驱动轮、减速机、直流电机和永磁体；所述随动转向单元包括旋转连接件、护板、随动轮、随动轮长轴和扇形磁铁；所述清洗盘单元安装在俩驱动单元之间，所述清洗盘单元包括清洗盘固定件一、清洗盘固定件二、清洗盘连接后板、清洗盘连接侧板、清洗盘连接底板、清洗盘一和清洗盘二。
一种用于不同船舶外壁高压除锈机器人

[发明专利]一种新型多功能柔性夹具及其使用方法-CN201710788424.2有效
发明人：李满宏;张明路;孙凌宇;马艳悦 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2017-09-05 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B23Q3/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种新型多功能柔性夹具及其使用方法，其特征在于该夹具包括用于定位夹紧零件的定位夹紧槽、用于切削屑清理和磁流变液体循环利用的清理回收槽及夹具底座；所述夹具底座用于固定安装定位夹紧槽和清理回收槽，实现夹具与各类机床平台的固定连接，包括连接底板、电磁铁和永磁体；所述连接底板为一底面平整、上表面中部凸起的板状结构，连接底板的左右两侧对称布置有用于实现夹具与各类机床平台的固定连接的U形槽，连接底板中部布置若干用于固定定位夹紧槽和清理回收槽的连接通孔，连接底板上表面的中部凸起上沿连接底板长宽方向均匀布置若干数量的凹槽，在若干数量的凹槽之间开设有用于布置电磁铁线缆的连通沟槽。
一种新型多功能柔性夹具及其使用方法