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[发明专利]用于三维运动的具有一体化正交关节的蛇形机器人-CN202211329266.1有效
发明人：刘旭鹏;郜志英;臧勇 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B25J9/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于三维运动的具有一体化正交关节的蛇形机器人，其包括多个正交关节模块、头部组件和尾部组件，头部组件设于多个正交关节模块的首端，多个正交关节模块首尾连接，且每个正交关节模块包括结构相同的第一关节单元和第二关节单元，第一关节单元设于第二关节单元的前端，且第一关节单元与第二关节单元共同组成正交关节模块，尾部组件设于多个正交关节模块的尾端。本发明各个单元之间转动连接，且可以灵活便捷地组装和拆卸，同时还可以根据应用需求可以随时安装或拆卸从动轮组件，从而实现蛇形机器人有轮和无轮情况下的运动方式，具有结构改进明显、便于组装、可重构性高、自适应性强、运动稳定性高的优点。
用于三维运动具有一体化正交关节蛇形机器人

[发明专利]基于贝塞尔曲线的蛇形机器人变直径攀爬步态控制方法-CN202210812975.9有效
发明人： 郜志英;王文豪;臧勇;刘旭鹏 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于贝塞尔曲线的蛇形机器人变直径攀爬步态控制方法，其包括以下步骤，步骤一：确定变直径攀爬的背脊曲线，获得蛇形机器人攀爬路径；步骤二：离散化背脊曲线，计算蛇形机器人与背脊曲线对应的关节角度；步骤三：结合移位控制与滚动控制，控制蛇形机器人实现变直径攀爬运动。本发明将具有高度灵活性贝塞尔曲线用于蛇形机器人攀爬步态的设计，通过改变贝塞尔曲线自由控制点的位置可以匹配不同尺寸管道的过渡需求，具有很好的调整灵活性，提高了蛇形机器人在复杂管道结构中的通行能力。
基于贝塞尔曲线蛇形机器人直径攀爬步态控制方法

[发明专利]用于正交关节蛇形机器人的电控制方法及分布式供电系统-CN202211328006.2有效
发明人：刘旭鹏;臧勇;郜志英 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于正交关节蛇形机器人的电控制方法，其包括：初始化正交关节蛇形机器人基本参数并设置CPG模型的控制参数初始值，确定正交关节蛇形机器人行进过程中的模态控制参数，求解CPG模型的模型参数和微分方程并获得控制参数，基于控制参数控制串行总线舵机执行动作，更新CPG模型的控制参数初始值，得到随时间变化的串行总线舵机角度位置，控制正交关节蛇形机器人的运动，并基于此提供一种分布式供电系统。本发明基于生物启发式的CPG控制方式，实现蛇形机器人在不同运动场景下的多模态运动，提高了蛇形机器人的运动灵活性、运动稳定性、环境适应性和续航性，减小了控制难度，且布线合理，电路结构复杂度低，模块化程度高。
用于正交关节蛇形机器人控制方法分布式供电系统

[发明专利]一种铝合金管材行星轧制生产工艺及铝合金管材-CN202211741323.7在审
发明人：臧勇;钱志磊;管奔;郜志英 -专利权人：北京科技大学;北京科技大学顺德创新学院
申请日： 2022-12-31 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B21B45/02 文献下载
摘要：本发明公开一种铝合金管材行星轧制生产工艺及铝合金管材。该生产工艺以空心铸锭为铝合金管材行星轧制坯料，在行星轧制过程中对处于轧制区正在发生塑形变形且温度开始升高的管坯采用内冷却喷射式冷却方法对管坯内表面进行冷却和润滑，避免轧制过程中因温度过高导致管坯表面质量降低以及阻隔芯棒与轧件的直接接触，避免了管材与芯棒的粘结，最终得到高质量的铝合金管材。本发明的生产工艺简单，合理利用铝合金管材轧制过程中变形特点，即在轧制区产生的三角形效应，内冷却喷射式方法对管坯进行内冷却润滑，可以有效地减少管材内表面与芯棒表面的粘结，高效快速地降低轧制区管坯温度，提高管材质量，降低管材废品率，具有高成品率、节约材料的优点。
一种铝合金管材行星轧制生产工艺

[发明专利]一种行星轧制过程冷却润滑芯棒及其设计方法-CN202211736752.5在审
发明人：管奔;钱志磊;臧勇;郜志英 -专利权人：北京科技大学;北京科技大学顺德创新学院
申请日： 2022-12-31 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： B21B25/00 文献下载
摘要：本发明属于行星轧制芯棒技术领域，涉及一种行星轧制过程冷却润滑芯棒及其设计方法。该冷却润滑芯棒不仅能够作为承受轧件径向力的部件，同时能够对管坯内表面进行冷却润滑作用，其通过芯棒上的若干冷却液喷口使冷却液经过管坯内表面与芯棒外表面之间的缝隙所组成的循环回路，实现对管坯的快速、精确地冷却与润滑。本发明的芯棒能够应用于各种行星轧制生产过程中，相比于传统芯棒的冷却润滑效果更加明显，使产品成材率、表面质量显著提高，具有直接可观的经济效益，有效地降低资源浪费，特别的以铝合金管材行星轧制流程为例，管材成品率能偶达到90％。
一种行星轧制过程冷却润滑及其设计方法

[发明专利]一种具有面内负泊松比特性的轻量化蛋盒型单胞及制备-CN202111160553.X有效
发明人：管奔;杨杰;白中豪;温海鹏;刘敬铂;郜志英;臧勇 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： F16S5/00 文献下载
摘要：本发明属于机械超材料结构设计领域，涉及一种具有面内负泊松比特性的轻量化蛋盒型单胞，该轻量化蛋盒型单胞在第一方向、第二方向所在二维平面上的投影形状为正方形，正方形的对称中心处有一个波谷，四个边线的中点处各有一个波峰，波峰与波谷之间通过曲面相连接，若干成形孔且呈交错布置在所述轻量化蛋盒型单胞上。本发明的结构在保证原有蛋盒型结构高比强度、高比刚度、高吸能的前提下实现了结构的轻量化；同时花生形孔的引入使得蛋盒型结构的面内负泊松比效应大大增强，对于提高其弯曲稳定性和面内方向的吸能性能有巨大的作用。同时可以通过连续滚切、冲裁等方式高效制造，这使得本发明的制造方式简单，且成本低廉。
一种具有面内负泊松比特性量化蛋盒型单胞制备

[发明专利]用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块及其蛇形机器人-CN202210646089.3有效
发明人： 郜志英;吴兆林;刘旭鹏;张棚 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： B25J9/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块以及蛇形机器人，其包括第一关节单元和第二关节单元，第一关节单元和第二关节单元均包括旋转关节和连接关节，旋转关节上转动设有连接关节，且第一关节单元设于第二关节单元的前端，第二关节单元中的仓体连接板通过连接件固定于第一关节单元中的关节连接板凹槽上，且第二关节单元与第一关节单元共同组成正交关节模块。本发明各个模块之间均采用凹槽和凸块插接的方式，且能够灵活便捷地组装和拆卸，同时在各模块的两侧亦能设置从动轮组件，可以根据环境需求灵活地安装或卸掉从动轮，有利于应用于平坦环境或者其它复杂地形环境，具有可重构性和环境适应性高的优点。
用于可重构式蛇形机器人正交关节模块及其

[发明专利]可重构的主动轮式关节模块及其主动轮式蛇形机器人-CN202210647873.6有效
发明人：吴兆林;臧勇;郜志英 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： B25J9/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种可重构的主动轮式关节模块以及主动轮式蛇形机器人，其包括主动关节单元以及设置于主动关节单元前后两端的纵向关节单元和横向关节单元，纵向关节单元设于主动关节单元的前端，且纵向关节单元中关节连接板凹槽卡合于主动关节单元的主动仓体连接板上，横向关节单元设于主动关节单元的后端，且横向关节单元中的仓体连接板卡合于主动关节单元的主动仓体连接凹槽上。本发明各个模块之间能够灵活便捷地组装和拆卸，同时在主动轮上亦能设置螺桨，能够根据环境需求灵活地安装和卸掉主动轮，进而能够形成适用于不同复杂地形的蛇形机器人，具有密封性好、可重构性和环境适应性高的优点。
可重构主动轮式关节模块及其蛇形机器人

[发明专利]一种金属型材压力矫直策略方法-CN202110982772.X有效
发明人：管奔;纪沈江;刘旭鹏;薛占元;郜志英;臧勇 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： B21D3/00 文献下载
摘要：本发明属于金属塑性加工领域，具体涉及一种金属型材压力矫直策略方法，该方法先对金属型材上表面的几何曲线进行测量并获得一系列数据点，读取数据点，计算后获取整体直线度待矫直点和局部直线度待矫直点，筛选后得到整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集；判断数据集是否为空，为空则结束，否则去除不满足要求的待矫直点，得到金属型材的最终待矫直点数据集，按照X轴坐标由小到大依次进行矫直。本发明的方充分利用型材全长的检测数据，通过合理的策略方法提取并获得其整体和局部直线度信息，继而在型材一次检测完成后精准地同时对其整体和局部直线度进行矫正将会极大地改善矫直效果，提升矫直效率，提高成品率。
一种金属压力矫直策略方法

[发明专利]一种自推进式的无线检测胶囊内窥镜系统-CN202010739599.6有效
发明人：廖茂林;朱梁飞;郜志英 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2020-07-28 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： A61B1/273 文献下载
摘要：本发明公开了一种自推进式的无线检测胶囊内窥镜系统，包括胶囊本体和控制器；其中，胶囊本体包括胶囊壳体，胶囊壳体一端设有摄像头，胶囊壳体两端的内壁上分别固定有一弹簧，两个弹簧沿胶囊壳体的轴向相对分布；胶囊壳体内部还设有激振冲击结构、供能模块及微处理器；激振冲击结构设置在两个弹簧之间，激振冲击结构包括螺线圈和激振体；摄像头、螺线圈及供能模块分别与微处理器电连接，控制器与微处理器无线连接；微处理器、供能模块及螺线圈均固定在胶囊壳体的内壁上，激振体插设在螺线圈中。本发明具有结构简单、运动可控的突出特点，可以用作新一代消化道检测的内窥镜被广泛应用。
一种推进无线检测胶囊内窥镜系统

[发明专利]一种具有梯度层叠特征的蛋盒型单胞及蛋盒型结构-CN202111164160.6在审
发明人：管奔;温海鹏;白中豪;郜志英;臧勇 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及机械超材料结构设计领域，具体是一种具有梯度层叠特征的蛋盒型单胞，该蛋盒型单胞包括上部单胞和下部单胞；所述上部单胞和下部单胞采用镜像对称方式设置；上部单胞和下部单胞的结构相同，均包括至少4层周期间距相同、成形高度不同、单胞单元基体厚度相同或不同的一类单胞单元以一定的布置方式构成梯度层。本发明的有益效果是；由于采用上述技术方案，本发明的蛋盒型单胞通过一类单胞单元的对称叠加，形成其力学特性沿厚度方向的梯度改变，具有结构梯度变化特征和面外负泊松比特性，提高了等效刚度、压缩特性、吸能特性、振动特性等力学性能。
一种具有梯度层叠特征蛋盒型单胞蛋盒型结构

[发明专利]一种可变直径的麦克纳姆轮及行走结构和底盘结构-CN202110926620.8在审
发明人：管奔;刘廷航;刘旭鹏;郜志英;吴迪平;臧勇 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-08-12 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： B60B19/12 文献下载
摘要：本发明涉及移动轮技术领域，具体涉及一种可变直径的麦克纳姆轮及行走结构和底盘结构。该可变直径的麦克纳姆轮包括：麦克纳姆轮单体、导向机构和连杆机构，若干麦克纳姆轮单体依次设置组成麦克纳姆轮，导向机构设置在麦克纳姆轮的轴心位置，连杆机构设置在麦克纳姆轮的两侧，一端均与导向机构的端部铰接，另一端均与麦克纳姆轮两端的侧壁活动连接；导向机构的一端与动力单元连接。本发明的有益效果是：本发明的麦克纳姆轮结构简单，性能可靠，便于控制，能够在驱动过程中随时改变直径。使麦克纳姆轮在驱动管道检测装置时适应在各种不同直径的管道内运行，同时可以通过改变轮子直径实现所驱动装置的通过性和稳定性的实时调控。
一种可变直径麦克纳姆轮行走结构底盘

[发明专利]一种可调频的张拉整体隔振器-CN201910318884.8有效
发明人：张立元;殷旭;徐光魁;郜志英 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2019-04-19 - 公布日： 2020-03-17 - 主分类号： F16F15/04 文献下载
摘要：本发明提供一种可调频的张拉整体隔振器，属于振动控制技术领域。该隔振器由多个处于不同预拉伸状态的X形张拉整体结构串联而成，每个X形张拉整体结构由2根梁、2根弹簧和2根杆组成，其中，梁和弹簧分别沿水平和竖直方向交替相连形成一个矩形外框；杆沿该矩形外框的对角线方向进行布置。弹簧和杆通过球铰与上下梁进行连接；不同的X形张拉整体结构之间通过上下梁进行串联。该隔振器可根据实际需求设置X形张拉整体结构的个数和预拉伸状态，通过施加不同拉伸力作用以实现隔振功能的开启和关闭，并在隔振功能开启时实现对隔振频率范围的调节。本发明产品结构简单、合理，利用张拉整体结构特殊的力学性质，实现隔振功能的开闭和调频。
一种调频整体隔振器

[发明专利]一种心形张拉整体结构-CN201711315955.6有效
发明人：张立元;朱世新;郜志英;殷旭;张勃洋 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2017-12-12 - 公布日： 2019-07-09 - 主分类号： E04B1/34 文献下载
摘要：本发明提供一种心形张拉整体结构，属于张拉整体结构设计技术领域。该结构由46个节点、87根索单元和44根杆单元组成；包括P1、P2、P3和P4四个部分，其中，第一部分P1有5个，第二部分P2和第三部分P3各有2个，第四部分P4有1个，第一‑三部分均为四棱柱或者四棱台张拉整体结构，由8个节点、12根索单元和4根杆单元组成。第四部分是四棱台张拉整体结构的变形结构。所有节点处均为球铰接，杆单元和索单元可以在节点处发生转动。本发明外形类似心形，具有寓意丰富、搭建简单、造型美观等特点；可以用作艺术雕塑和其他的装饰性结构。
一种心形张拉整体结构

[发明专利]一种三棱柱状张拉整体结构微位移驱动平台-CN201711317023.5有效
发明人：张立元;朱世新;李松雪;郜志英;殷旭 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2017-12-12 - 公布日： 2019-06-21 - 主分类号： B06B1/06 文献下载
摘要：本发明提供一种三棱柱状张拉整体结构微位移驱动平台，属于微位移驱动技术领域。该平台包括顶部、底部两个三棱柱状张拉整体结构，两者由连接平面连接。顶部三棱柱状张拉整体结构由3根压电杆、3根弹簧、驱动平面和连接平面组成；底部三棱柱状张拉整体结构由1根压电杆、3根金属杆、3根弹簧、底座和连接平面组成。该平台能够实现垂直平移、微旋转和微倾斜三种位移模式。该装置单独实现三种位移模式，不发生相互的干扰，同时还可以实现其协同作用；除此之外，通过施加电压波形的控制将位移驱动平台转换为振动平台。本发明采用压电材料和张拉整体结构相结合，实现平台装置的微位移变化，具有综合测量、操作简单等优点。
张拉整体结构三棱柱状微位移连接平面驱动平台位移模式弹簧电杆驱动垂直平移平台转换平台装置施加电压位移驱动压电材料振动平台金属杆底座测量

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