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[发明专利]一种轻质一体化双足机器人大腿结构-CN202211476614.8在审
发明人：姜红建;朱世强;聂大明;黄冠宇;孔令雨;谢安桓 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：一种轻质一体化双足机器人大腿结构，包括大髋部电机a、髋部电机b、膝部电机及大腿结构本体；大腿结构本体包括腿外壳、髋部电机a、髋部电机b以及膝部电机；大腿外壳的壳面采用轻量化的拓扑结构；大腿外壳的上部两侧相对设有一对安装孔a1，髋部电机a安装在安装孔a1上；大腿外壳的中部两侧相对设有一对安装孔b1，髋部电机b安装在安装孔b1上；大腿外壳的下部两侧相对设有一对安装孔c1，膝部电机安装在安装孔c1上；所述安装孔a1、安装孔b1、安装孔b1的孔壁采用轻量化的点阵结构。本发明融合拓扑优化+点阵填充两种轻量化设计手段，充分地挖掘出大腿结构的减重空间并采用激光选区熔化成型的工艺实现该类结构的制备。
一种一体化机器人大腿结构

[发明专利]一种混联形式无人机自适应起落架-CN202111078712.1有效
发明人：黄冠宇;姜红建;蔡建东;陈令凯;谢安桓;张丹 -专利权人：之江实验室
申请日： 2021-09-15 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： B64C25/20 文献下载
摘要：本发明公开一种混联形式无人机自适应起落架，其包括上部承载平台、中间衔接平台以及位于两者之间的多个连杆组件；每个连杆组件均包括平台转动部件、上端连杆部件、下端连杆部件以及下端支撑部件；上部承载平台、上端连杆部件、下端连杆部件、下端支撑部件、中间衔接平台组成平面四连杆机构；起落架还包括压力传感器、视觉传感器以及惯性测量单元。本发明的混联形式自适应起落架采用广义并联机构形式，位置与姿态可以实现完全解耦调整，并且可以实现起落架的主动折叠，本发明的起落架具有较强的自适应能力，满足了无人机在多种复杂场景下的降落需求。
一种形式无人机自适应起落架

[发明专利]一种襟翼和旋翼联动的倾转机构-CN202110178009.1有效
发明人： 谢安桓;陈令凯;娄斌;严旭飞;张丹;朱世强 -专利权人：之江实验室
申请日： 2021-02-07 - 公布日： 2023-02-14 - 主分类号： B64C27/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种襟翼和旋翼联动的倾转机构，解决了倾转机构与襟翼联动和对气动力考虑欠缺的问题，其中，支架固定于机翼上，支架的两端分别与机翼上设置的襟翼龙骨及旋翼组件活动连接，所述旋翼组件包括旋翼电机和旋翼电机座，所述旋翼电机固定设于所述旋翼电机座上，旋翼电机座与支架活动连接。所述旋翼倾转机构与支架和旋翼组件连接，用于驱动旋翼组件绕支架倾转。所述襟翼联动机构与旋翼倾转机构和支架连接，用于在旋翼组件倾转时联动襟翼摆动。其中，在旋翼轴线为水平状态时，襟翼为非工作状态，当旋翼轴线由水平状态转换为垂直状态时，襟翼联动变为下摆，达到了倾转机构与襟翼联动和优化气动布局的目的。
一种襟翼联动转机

[发明专利]一种基于轴向力的可变刚度机构及柔性关节-CN202111479739.1有效
发明人：陈令凯;张兰;赵鹏宇;陈星宇;姚运昌;黄冠宇;孔令雨;谢安桓;张丹 -专利权人：之江实验室
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2023-02-14 - 主分类号： B25J17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于轴向力的可变刚度机构及柔性关节，解决了柔性关节刚度调节机构复杂、体积臃肿的问题，所述可变刚度机构包括基座、动力单元、驱动杆、刚度调节件、簧片和关节输出端，所述动力单元固定设于所述基座上，通过驱动杆与刚度调节件连接，所述刚度调节件设有用于约束簧片的簧片约束孔，并设于基座和关节输出端之间，所述簧片至少有两个，一端固设于基座上，另一端铰接于关节输出端上，并穿过所述簧片约束孔，达到了减小刚度调节机构体积的目的。
一种基于轴向可变刚度机构柔性关节

[发明专利]一种多余度无人机飞控系统及飞控方法-CN202211326626.2有效
发明人：王晓波;谢安桓;胡易人;严旭飞;韩晓佳 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-02-10 - 主分类号： G05B9/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种多余度无人机飞控系统及飞控方法，该系统包括多个飞控计算单元、云计算服务器以及云计算传感器数据处理单元。每个飞控计算机通过多组总线分别与其余的飞控计算机和电机驱动器相连，将自己计算得到的飞行控制量数据包传给其余的飞控计算机；比对选出的最优飞控计算机将计算得到的飞行控制量数据包传输给电机控制器。除此之外，若出现所有飞控计算机或总线皆失效的极端情况，该系统会利用云计算服务器控制无人机安全飞行。本发明通过传感器、飞控计算机以及总线的多冗余结构，使得具有更强的容灾容错性能，提高了无人机安全性与稳定性。
一种多余无人机系统方法

[发明专利]基于模型参考和时间快进的环境风场快速估计方法及装置-CN202211145165.9有效
发明人：严旭飞;谢安桓;胡易人;王晓波;娄斌;丁梦龙 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： G01M9/08 文献下载
摘要：本发明公开了基于模型参考和时间快进的环境风场快速估计方法及装置，该方法包括：建立多旋翼无人机的非线性飞行动力学模型；根据所述非线性飞行动力学模型，利用小扰动线性化方法得到线性模型，作为参考模型；针对参考模型，设计控制律，形成参考模型控制系统，以使得参考模型实时跟随姿态期望和垂向速度期望数据；将姿态期望与垂向速度期望数据经过低通滤波过滤高频噪声，输入所述参考模型控制系统，并以时间快进方法计算参考模型的速度响应，同时对角速度、加速度响应进行限幅；将所述参考模型控制系统输出的速度通过坐标转换得到北东地坐标系速度，从而获取多旋翼无人机所处空间点的环境风场估计值。
基于模型参考时间快进环境快速估计方法装置

[发明专利]一种具有柔性抓手和栖息装置的带臂无人机-CN202211373361.1在审
发明人：王晓波;胡易人;严旭飞;韩晓佳;谢安桓 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： B64C39/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有柔性抓手和栖息装置的带臂无人机，该无人机包括四旋翼无人机机体、摄像头、通讯及控制装置、双机械臂、双柔性抓手以及栖息装置。所述的机械臂含有多个自由度，一端固定连接四旋翼无人机底部，另一端连接柔性抓手，所述的柔性抓手主要采用柔性材料和形状记忆合金丝制成，相较于传统的刚性机械手结构简便、灵活柔软和质量轻巧。本发明通过将无人机、机械臂以及柔性抓手结合，拓宽了无人机的应用领域，实现了无人机的空中抓取功能，同时可以实现高空作业任务，双机械臂加双柔性抓手使无人机可执行更加复杂的任务。除此之外，本发明末端执行器采用柔性抓手，使整个系统更加简单，更加轻便，同时也增加了无人机的续航时间。
一种具有柔性抓手栖息装置无人机

[发明专利]基于二次卡尔曼滤波的无人机IMU传感器故障检测方法-CN202210892728.4有效
发明人：韩晓佳;谢安桓;严旭飞;王晓波;胡易人 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于二次卡尔曼滤波的无人机IMU传感器故障检测方法。该方法包括无人机建模、模型线性化和离散化、一次卡尔曼滤波去噪、二次卡尔曼滤波去趋势和残差检测五个步骤。本发明综合考虑无人机中传感器故障幅值小、同时受噪声和反馈控制的影响难检测的特性，在原有卡尔曼滤波的基础上，引入二次卡尔曼滤波的检测方法，实现了对无人机中传感器故障的有效检测，提高无人机传感器故障的检测率，这样可以及时发现传感器的故障，避免传感器故障导致的无人机事故和损失。
基于二次卡尔滤波无人机 imu 传感器故障检测方法

[发明专利]基于几何性质的轻量化的单晶硅椭圆参数辨识方法和系统-CN202211099365.5有效
发明人：项森伟;谢安桓;孔令雨;叶敏翔;张艺菲;汪婷 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于几何性质的轻量化的单晶硅椭圆参数辨识方法和系统，步骤S1：对输入单晶硅拉晶图像进行预处理；步骤S2：计算每一条平行弦的中点；步骤S3：计算单晶硅椭圆圆心；步骤S4：计算残缺单晶硅椭圆轮廓每一点到椭圆圆心的距离，并随机选取不在同一直线的边缘点；步骤S5：计算单晶硅椭圆的旋转角度候选值；步骤S6：计算长半轴候选值和短半轴候选值；步骤S7：确定最终的单晶硅椭圆旋转角度、长半轴和短半轴。本发明充分挖掘并利用椭圆的几何性质，参数识别过程仅涉及少量距离、角度等几何计算，避免聚类运算、投票运算、代数拟合运算，与现有技术相比极大减少计算量和存储量，提高椭圆参数辨识的实时性，适用于单晶硅直径检测场景。
基于几何性质量化单晶硅椭圆参数辨识方法系统

[发明专利]一种无人机惯性导航组件隔振系统结构优化设计方法-CN202210429893.6有效
发明人：蔡建东;胡易人;丁梦龙;姜红建;谢安桓 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于无人机惯性导航组件隔振系统结构设计的优化设计方法，该方法通过建立一套系统级的结构优化设计框架体系，开展隔振器的布局优化设计和隔振器本体的结构优化设计，综合考虑了振动解耦率、振动能量传递率、静态稳定性、动态响应等多个性能指标，通过分步式优化设计求解，实现隔振系统的优化设计。本发明可以实现无人机惯性导航组件隔振系统在多个指标维度上的性能优化设计，同时大幅提升设计效率，具有很好的适应性，减少了开发成本。
一种无人机惯性导航组件系统结构优化设计方法

[发明专利]一种具有空中变形能力的多重柔性连接飞行器-CN202210985130.X在审
发明人：屠佳炜;蔡建东;严旭飞;谢安桓;朱世强 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-08-17 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： B64C37/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有空中变形能力的多重柔性连接飞行器，包括上部飞行器、下部飞行器与柔性部件，柔性部件连接上部飞行器与下部飞行器；上部飞行器和下部飞行器均包括一体化保护架、飞行器机体、圆柱体镂空结构，上部飞行器的圆柱体镂空结构固连于所述飞行器机体的下方，下部飞行器的圆柱体镂空结构固连于所述飞行器机体的上方；柔性部件为可伸缩变形的内嵌金属丝的铝箔管。多架协同飞行的上部飞行器与下部飞行器通过相对位置的改变，可完成不同形状的飞行，适应不同的应用场景，具有较好的应用价值与经济价值。
一种具有空中变形能力多重柔性连接飞行器

[发明专利]一种分布式倾转多旋翼飞行器的飞行模式控制方法-CN202110178020.8有效
发明人：张丹;谢安桓;娄斌;严旭飞;王晓波;陈令凯;谢也 -专利权人：之江实验室
申请日： 2021-02-07 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： B64C27/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种分布式倾转多旋翼飞行器的飞行模式控制方法，实现了单一飞行器的三种飞行模式切换控制的功能。其技术方案要点是所述的分布式倾转多旋翼飞行器拥有分布式倾转动力系统至少6套，可实现多飞行模式切换，包括多旋翼飞行模式、固定翼飞行模式、复合翼飞行模式，所述的飞行模式控制由倾转机构改变倾转动力系统动力方向实现。在飞行模式转换过程中，所述的控制系统通过依次控制对称的每组倾转机构实现各倾转动力系统的成对分步倾转，且所述的控制系统将协同控制倾转机构的倾转动作及旋翼的转动速度。在倾转过程中，倾转动力系统实施停转‑倾转‑再启动方案。多飞行模式极大的提高了飞行器的任务适应性，实现飞行器未来的多功能化。
一种分布式倾转多旋翼飞行器飞行模式控制方法

[发明专利]一种用于多旋翼载人飞行器的机臂组装夹具-CN202211139358.3在审
发明人：屠佳炜;蔡建东;丁梦龙;谢安桓 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： B64F5/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于多旋翼载人飞行器的机臂组装夹具，该夹具是通过夹具中锁紧机构的开闭，实现机臂组件的固定，进一步完成机臂组件的装配。本发明利用少量零部件，高质量地完成多旋翼载人飞行器机臂的组装，减小装配误差。单个机臂装配精度提高后，可缩小多旋翼载人飞行器所有机臂的累计装配误差，从而降低载人飞行器参数调控难度，使得载人飞行器偏航控制油门大幅度减小，偏航角度跟踪精度提升，飞行器续航时间延长，进一步提高了载人飞行器的安全。该发明实现方法简单、操作方便，效果显著。
一种用于多旋翼载人飞行器组装夹具

[发明专利]一种倾转多旋翼飞行器动力系统分布方案的设计方法-CN202110168767.5有效
发明人：严旭飞;娄斌;王晓波;陈令凯;谢也;谢安桓;张丹 -专利权人：之江实验室
申请日： 2021-02-07 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： B64F5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种倾转多旋翼飞行器动力系统分布方案的设计方法，其包括倾转多旋翼飞行器基本参数设计方法，以及推重比、悬停拉力、单个旋翼失效和旋翼动力系统功耗分析方法。所述的倾转多旋翼飞行器基本参数设计方法是推重比、悬停拉力、单个旋翼失效和旋翼动力系统功耗分析方法的前提。通过本发明提出的研究方法，可以综合分析旋翼尺寸、桨叶片数、旋翼分布等对飞行器的推重比、悬停拉力以及单个旋翼失效后的修正影响，并同时考虑机翼展长限制，桨尖速度限制(旋翼噪声限制)以及动力系统功耗限制。该发明可以在倾转多旋翼飞行器的概念设计阶段快速确定合理的飞行器动力系统分布方案，从而显著加快飞行器概念设计的研究进程。
一种倾转多旋翼飞行器动力系统分布方案设计方法

[发明专利]一种复合材料滑撬式起落架适坠性优化设计方法和装置-CN202210721167.1有效
发明人：丁梦龙;谢安桓;蔡建东;陈令凯;屠佳炜;刘亚茹;张丹 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-06-24 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合材料滑撬式起落架适坠性优化设计方法和装置，对复合材料滑撬式起落架的管状弓形横梁进行分段复合材料铺层设计，建立有限元模型，对每个设计方案进行有限元冲击仿真，进行反复迭代并最终确定最佳的设计方案。优化后的设计可使复合材料滑撬式起落架在应急着陆条件下可以按预先设想的方式沿整个弓形梁发生渐进破坏，以最大程度地吸收冲击能量，减小加速度过载，提高乘员的生还概率，使飞行器更容易满足适航条例中关于应急着陆的要求。
一种复合材料滑撬式起落架适坠性优化设计方法装置