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[发明专利]索驱动并联踝关节康复机器人-CN202111082033.1有效
发明人：邵珠峰;霍晔;尤政;段金昊;姚铭;刘春娇 -专利权人：清华大学无锡应用技术研究院;清华大学;北京软体机器人科技有限公司
申请日： 2021-09-15 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种索驱动并联踝关节康复机器人，包括底板、约束关节组件、动平台组件、驱动组件和传动组件；约束关节组件的上端具有用于实现三个旋转自由度且限制三个平动自由度的关节结构；动平台组件的下表面中部与约束关节组件的关节结构固定，动平台组件用于放置脚部和执行终端运动轨迹；驱动组件有四个，四个驱动组件设置在底板上且分别对应地位于约束关节组件的左前方、左后方、右前方和右后方；关节电机驱动滚筒转动以卷绕或释放绳索；传动组件，传动组件有四个，四个传动组件设置在底板上且分别对应地位于约束关节组件的左前方、左后方、右前方和右后方。本发明质量轻、能耗低、体积小，使用更加灵活、能避免对踝关节的刚性冲击。
驱动并联踝关节康复机器人

[发明专利]工业机器人的能耗高效建模预测方法及装置-CN202210334525.3有效
发明人：邵珠峰;姚铭;段金昊;霍晔;刘汉擎 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-03-30 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种工业机器人的能耗高效建模预测方法及装置，其中，方法包括：构建工业机器人的输出有效功率的机理模型，并基于预设工况，采集工业机器人的总功率数据及相关运行参数，由机理模型计算每个工况的输出有效功率，并基于总功率计算每个工况的能量损耗功率，生成工业机器人的运行参数‑能量损耗数据集，以训练描述机器人运行参数和能量损耗关系的神经网络模型，并融合机理模型和训练后的神经网络模型，生成工业机器人的能耗模型。由此，解决了相关技术中，机理模型建模的构建过程复杂，操作和实施难度较大，而纯数据驱动建模只能通过已有数据集进行训练，难以应用于数据集外的陌生场景，泛用性较差且精度不高等问题。
工业机器人能耗高效建模预测方法装置

[发明专利]具有三维平动和一维转动的绳索驱动并联机器人-CN202210068023.0有效
发明人：张兆坤;邵珠峰;段金昊;霍晔;刘汉擎 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有三维平动和一维转动的绳索驱动并联机器人，包括静平台、动平台、驱动组件、导向滑轮组件、出索滑轮组件、平行绳索和辅助张紧支链，动平台上安装有绳索连接器；四组驱动组件围绕静平台的中心分布并安装在静平台上；四组导向滑轮组件围绕静平台的中心分布并安装在静平台上；四组出索滑轮组件围绕静平台的中心分布并安装在静平台上；平行绳索的一端分别一一对应地连接在驱动组件上，平行绳索分别一一对应地依次经过导向滑轮组件和出索滑轮组件，平行绳索的另一端分别连接在对应的绳索连接器上；辅助张紧支链用于始终张紧四组平行绳索。本发明绳索驱动并联机器人运行平稳，具有显著的轻量化特点，可实现低成本、高动态运动。
具有三维平动转动绳索驱动并联机器人

[发明专利]轻量化高速四自由度索驱动并联机器人-CN202210068017.5有效
发明人：邵珠峰;段金昊;张兆坤;霍晔;刘汉擎 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种轻量化高速四自由度索驱动并联机器人，包括静平台、动平台、索驱动支链和中央支链。动平台包括外平台、内平台、传动机构和执行器；四组索驱动支链分别位于静平台的中心的前侧、后侧、左侧和右侧；左右两组索驱动支链的平行绳索连接至外平台左右两侧上，前后两组索驱动支链的平行绳索连接至内平台前后两侧上；中央支链始终张紧四组平行绳索；工作时，四组索驱动支链的滚筒驱动组件控制各自的平行绳索，使动平台具有三维平动自由度，并通过前后相对设置的两组索驱动支链的平行绳索驱动内平台，进而通过内平台驱动传动机构使执行器具有一维转动自由度，从而实现四自由度SCARA运动。本发明具有轻量化、运动效率高等优点。
量化高速自由度驱动并联机器人

[发明专利]平行索驱动的平面两自由度并联机器人-CN202210066800.8有效
发明人：邵珠峰;张兆坤;段金昊;霍晔;刘汉擎 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种平行索驱动的平面两自由度并联机器人，包括静平台、动平台、驱动单元、滑轮组件、平行索系和辅助张紧支链。其中，动平台与静平台相对间隔开地设置；驱动单元有两组，两组驱动单元安装在静平台上；滑轮组件安装在静平台上；平行索系有两组，两组平行索系分别一一对应地从两组驱动单元上引出，经过滑轮组件引导后分别连接至动平台；辅助张紧支链的两端分别连接在静平台的中心与动平台的中心，用于始终张紧两组平行索系；工作时，两组驱动单元分别一一对应地控制两组平行索系在滑轮组件至动平台之间的长度来控制动平台仅进行平面两自由度运动。本发明的机器人可以实现高动态运动，避免了驱动冗余问题，工作空间大，结构简单。
平行驱动平面自由度并联机器人

[发明专利]绳索驱动的高精度两自由度并联机器人-CN202210068014.1有效
发明人：张兆坤;邵珠峰;段金昊;霍晔;刘汉擎 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种绳索驱动的高精度两自由度并联机器人，包括机架、动平台、两组驱动组件、两组平行索系和辅助张紧组件。其中，动平台与机架相对间隔开地设置；两组驱动组件均为滚珠丝杠副驱动组件，两组驱动组件左右对称布置在机架的左右两侧上；两组平行索系左右对称布置且与两组驱动组件处于同一安装平面内；两组平行索系的一端分别一一对应地连接在两组驱动组件上且另一端分别连接在动平台上；每组平行索系的绳索数量不少于三根且长度全部相等；辅助张紧组件的两端分别连接在机架的中心和动平台的中心，用于始终张紧每组平行索系内的所有绳索。本发明的机器人对动平台的定位更加精确，平行索系无摩擦耗损，并且避免了冗余驱动。
绳索驱动高精度自由度并联机器人

[发明专利]采用索并联机构串联框架式机械臂的机器人喷涂系统-CN202310524944.8在审
发明人：邵珠峰;刘汉擎;段金昊;姚铭;霍晔 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-05-10 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： B05B15/68 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用索并联机构串联框架式机械臂的机器人喷涂系统，包括：动平台；框架式机械臂，框架式机械臂包括转动基座、上执行器基座、下执行器基座、上摆动组件、下摆动组件、转动驱动装置和摆动驱动装置，上摆动组件包括两个上连杆，下摆动组件包括两个下连杆；上喷涂执行器和下喷涂执行器；索并联机构，索并联机构包括多个绳索组件，每个绳索组件包括绳索、滑轮组和绳索驱动装置，每个绳索的一端与动平台相连且另一端经过滑轮组与绳索驱动装置相连，每两个绳索组件组成一个牵引组，牵引组至少为三个。根据本发明实施例的采用索并联机构串联框架式机械臂的机器人喷涂系统具有省时省力、可靠性强、稳定性好等优点。
采用并联机构串联框架机械机器人喷涂系统

[发明专利]外骨骼支架组件和手臂支架组件及其制造方法-CN202310337437.3有效
发明人：邵珠峰;霍晔;段金昊;刘汉擎;姚铭;田海燕 -专利权人：清华大学;殷和（上海）科技有限公司
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种外骨骼支架组件及其制造方法和手臂支架组件，外骨骼支架组件包括：第一分体部，所述第一分体部形成有第一边缘与第二边缘；第二分体部，所述第二分体部形成有第三边缘与第四边缘；其中，所述第一边缘与所述第三边缘相贴合且沿第一螺旋线延伸，所述第二边缘与所述第四边缘相贴合且沿第二螺旋线延伸，所述第一螺旋线与所述第二螺旋线的轴线重合且旋向相反；所述第一分体部与所述第二分体部的至少部分间隔开以形成用于支撑肢体的容纳腔。根据本发明的外骨骼支架组件被轴线重合且旋向相反的第一螺旋线与第二螺旋线划分为第一分体部与第二分体部，这种螺旋式分体结构的外骨骼支架组件穿戴更加方便。
骨骼支架组件手臂及其制造方法

[实用新型]外骨骼支架组件和手臂支架组件-CN202320688671.6有效
发明人：邵珠峰;霍晔;段金昊;刘汉擎;姚铭;田海燕 -专利权人：清华大学;殷和（上海）科技有限公司
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种外骨骼支架组件和手臂支架组件，外骨骼支架组件包括：第一分体部，所述第一分体部形成有第一边缘与第二边缘；第二分体部，所述第二分体部形成有第三边缘与第四边缘；其中，所述第一边缘与所述第三边缘相贴合且沿第一螺旋线延伸，所述第二边缘与所述第四边缘相贴合且沿第二螺旋线延伸，所述第一螺旋线与所述第二螺旋线的轴线重合且旋向相反。根据本实用新型的外骨骼支架组件被轴线重合且旋向相反的第一螺旋线与第二螺旋线划分为第一分体部与第二分体部，这种螺旋式分体结构的外骨骼支架组件穿戴更加方便。
骨骼支架组件手臂

[发明专利]可快速重构的移动式康复机器人-CN202310261310.8在审
发明人：邵珠峰;霍晔;段金昊;姚铭;刘汉擎 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种可快速重构的移动式康复机器人，包括支架、滑轨、索驱动组件、动平台和抓持模块，滑轨设置在支架上，滑轨为磁吸式滑轨或机械式滑轨；索驱动组件包括绳索和驱动单元，绳索设置在驱动单元上且绳索的一端伸出驱动单元，绳索的伸出长度由驱动单元控制，驱动单元为磁吸式驱动单元或机械式驱动单元，其中，磁吸式驱动单元可拆卸且可移动地固定在磁吸式滑轨上，机械式驱动单元可拆卸且可移动地固定在机械式滑轨上；动平台悬空地与绳索的一端连接；抓持模块与动平台相连。本发明的自身构型和康复训练参数可以动态调整，可以用于进行多种、复杂、精准、个性化的康复训练活动，满足多功能、个性化的康复需求。
快速移动式康复机器人

[发明专利]面向船舶分段非结构面的超大空间喷涂装备及喷涂方法-CN202110777743.X有效
发明人：邵珠峰;段金昊;尤政;王立平;郄金波;霍晔;彭发忠 -专利权人：清华大学;上海船舶工艺研究所（中国船舶工业集团公司第十一研究所）
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： B05B12/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向船舶分段非结构面的超大空间喷涂装备及喷涂方法，其中，面向船舶分段非结构面的超大空间喷涂装备包括面型扫描系统、控制系统和喷涂系统；所述面型扫描系统用于扫描所述船舶分段的待喷涂表面，以获得所述待喷涂表面的点云数据；所述控制系统用于根据所述点云数据和船舶分段设计模型得到涂装作业中所用的待喷涂作业面重构模型，规划出喷涂作业路径及轨迹，并对所述喷涂作业路径及轨迹进行仿真优化处理；所述喷涂系统用于根据所述优化的喷涂作业路径及轨迹对待喷涂表面进行喷涂。本发明在各种待喷涂表面上开展喷涂作业均能兼顾质量和效率，并保障喷涂作业安全。
面向船舶分段结构超大空间喷涂装备方法

[发明专利]用于平行绳索约束的索并联机器人动态轨迹规划方法-CN202211162608.5在审
发明人：邵珠峰;刘汉擎;段金昊;霍晔;姚铭 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本申请公开了一种用于平行绳索约束的索并联机器人动态轨迹规划方法，方法包括：根据预设的平行绳索约束的索并联机器人构型，建立索并联机器人的运动学与动力学模型；基于同方向索力可合并的原则，对索并联机器人的运动学与动力学模型简化；基于平行索的力等效模型和扭矩分析，获取用于评价动平台抗扭转能力的性能评价指标；针对码垛任务要求的门型动态轨迹，基于轨迹模型建立轨迹方程，并以轨迹功耗与扭转性能综合指标为优化目标，根据约束条件优化求解得到门型动态轨迹，实现对轨迹门型特征的控制。由此，解决相关技术中难以丰富索并联机器人的构型和自由度形式，具有一定局限性，降低绳索的约束能力，无法满足索并联机器人的使用需求。
用于平行绳索约束并联机器人动态轨迹规划方法

[发明专利]采用连续柔性体驱动的手部灵巧康复机器人-CN202211008164.X在审
发明人：邵珠峰;霍晔;孔令杰;段金昊 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用连续柔性体驱动的手部灵巧康复机器人，包括防护手套和驱动装置，防护手套包括五个指套部；驱动装置包括指部组件、连续柔性体和驱动组件，其中，指部组件设置在五个指套部中的一个指套部的背部上、大拇指对应的指套部的外侧上、食指对应的指套部的外侧上或腕掌关节对应的防护手套的背部处，连续柔性体的一端与指部组件的一端相连且另一端与驱动组件相连；驱动组件控制连续柔性体的收放，通过指部组件将连续柔性体传递的力转换成弯矩。本发明的结构简单、成本低、生产效率高，体积小、重量轻、便携性好，不会给病人手部造成很大承重负担，附加惯量小，不会对手指造成刚性冲击，安全性好。
采用连续柔性驱动灵巧康复机器人

[发明专利]绳索驱动堆垛机器人-CN202210156820.4在审
发明人：邵珠峰;刘汉擎;段金昊;霍晔;姚铭 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-02-21 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： B25J9/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种绳索驱动堆垛机器人，包括固定横梁、纵梁、执行器动平台组件和绳索驱动支链。其中，纵梁可水平转动地安装在固定横梁上；执行器动平台组件包括动平台和执行器，执行器可绕竖直轴转动地安装在动平台上；两组绳索驱动支链均包括电机滚筒装置、导向滑轮组件、出索滑轮组件和平行绳索，平行绳索从电机滚筒装置引出，依次经过导向滑轮组件、出索滑轮组件连接至动平台；每组平行绳索内的多根绳索在出索滑轮组件与动平台之间的部分均始终保持平行，以约束执行器动平台组件的两个转动自由度并使执行器动平台组件具有两个平面自由度。本发明的机器人具有显著的轻量化特点，结构简单、工作空间大，可低成本、高效地实现物料堆垛过程。
绳索驱动堆垛机器人

[发明专利]基于滑轮运动学的索并联机器人运动学标定方法-CN202011119308.X有效
发明人：张兆坤;邵珠峰;王立平;郄金波;宋袁增;谢光强;段金昊;彭发忠 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-10-19 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于滑轮运动学的索并联机器人运动学标定方法，方法包括：考虑滑轮运动学条件下的索并联机器人逆运动学建模；考虑滑轮运动学条件下的误差模型建模；利用绳索长度残差函数建立未知参数辨识方程式；求解考虑滑轮运动学条件下的辨识矩阵；根据辨识矩阵条件数指标结合交换点法进行标定测量位姿优选；控制机器人终端依次运动到各测量位姿进行测量；根据测得的数据代入辨识方程进行辨识参数的求解；利用求解获得的参数值更新机器人运动学模型。由此，该方法可以将索并联机器人出索位置的滑轮机构考虑在内，可获得更为完整精确的索并联机器人运动学模型及几何参数，提高标定后的索并联机器人终端位置控制精度。
基于滑轮运动学并联机器人标定方法

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