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[发明专利]一种绳驱机械臂变刚度规划方法及系统、计算机存储介质-CN202211426538.X在审
发明人：牟宗高;高玉明;张鲁杨;刘力源;吕浩;董瑞春;李子轩;程祥 -专利权人：山东理工大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种绳驱机械臂变刚度规划方法及系统、计算机存储介质，用于控制绳驱机械臂的刚度，有利于绳驱机械臂完成各种复杂的如太空探测、维修、空间对接和卫星抓捕等任务。其中方法如下：首先，建立绳驱机械臂的解析刚度模型，用于计算绳驱机械臂的刚度，并分析了影响绳驱机械臂刚度的因素；其次，选取绳驱机械臂的末端点和任意中间关节的交点作为被控制点，在被控制点附近自由设定对应的控制点；进一步地，基于选择的控制点和被控制点，结合梯度投影法优化绳驱机械臂的整体构型，以获得具有工作要求所需刚度的对应构型。如果刚度依然不能满足作业需求，只需调整绳索张力进一步优化刚度，即可平稳、灵活的控制绳驱机械臂的刚度，从而使绳驱机械臂完成各种刚度需求任务。
一种机械刚度规划方法系统计算机存储介质

[发明专利]柔性关节机械臂弹性体刚度的设计方法-CN202310395415.2有效
发明人：吴珉;颜士博;孙恺;曹宇男 -专利权人：苏州艾利特机器人有限公司
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供一种柔性关节机械臂弹性体刚度的设计方法，包括：S1、建立柔性机械臂的动力学模型；S2、获取机械臂各关节的刚度阈值，将弹性体的刚度系数作为变量，在刚度阈值的范围内枚举多种关节刚度系数组；S3、根据机械臂的动力学模型设计柔性关节控制器以跟随预设的机器人性能测试轨迹，对各关节刚度系数组进行闭环控制性能仿真，调整控制器参数以获得目标性能的较优性能参数；S4、根据预设的评价函数，综合关节刚度系数组的弹性体刚度系数和对应的较优性能参数确定机械臂的目标关节刚度系数组。本申请能够全面、直观地评估柔性机械臂弹性体刚度系数，同时能够兼顾机械臂柔性表现和动态性能。
柔性关节机械弹性体刚度设计方法

[实用新型]一种变刚度柔性机械臂-CN201820328136.9有效
发明人：罗丹;刘敏;肖琦;彭钰楠;张和 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-03-11 - 公布日： 2018-10-12 - 主分类号： B25J9/14 文献下载
摘要：本实用新型是一种变刚度柔性机械臂，包括机械臂上端盖、机械臂主体、机械臂下端盖和四根硅胶管；机械臂主体与机械臂上端盖和下端盖共同组成一个圆柱体结构，形成变刚度柔性机械臂；机械臂上端盖有四个通孔，通过四根硅胶管分别与机械臂主体的三个弯曲气室和一个变刚度气室连接，变刚度气室在机械臂主体的正中间，三个弯曲气室沿着变刚度气室的圆周方向均匀分布，三个弯曲气室中仅有空气，变刚度气室中充满颗粒状填充物；机械臂下端盖是一个圆柱体结构，用于密封机械臂主体的四个气室。本实用新型全部采用柔性材料制作，利用气动实现机械臂的弯曲，颗粒抽真空改变机械臂的刚度，可用于手术中使用的机械臂，不会对人体造成伤害，应用前景广阔。
机械臂气室变刚度柔性机械臂上端盖下端盖本实用新型圆柱体结构硅胶管颗粒状填充物应用前景广阔密封机械柔性材料臂主体抽真空可用通孔伤害制作

[发明专利]机械状态的确定方法、装置、计算机设备和存储介质-CN202310305520.2在审
发明人：汲胜昌;徐明阳;张凡;马程 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种机械状态的确定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：确定绕组的刚度范围，并从刚度范围中选择一个刚度参量作为初始刚度参量，根据初始刚度参量和绕组的动力学模型，得到绕组的理论加速度，根据理论加速度和测量加速度，确定目标刚度参量，根据目标刚度参量确定绕组的机械状态采用本方法能够增加目标刚度参量的准确度，从而使得确定出的绕组的机械状态更加准确。
机械状态确定方法装置计算机设备存储介质

[发明专利]一种变刚度柔性机械臂-CN201711202607.8有效
发明人：黄双喜;郑亦平;杨帆 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2019-09-27 - 主分类号： B25J18/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种变刚度柔性机械臂，属于机械装备技术领域。本发明的变刚度柔性机械臂，其主体部分为机械臂的三块相互平行的横梁结构，即两块刚度可变支撑板和中央支撑板，以左、中、右三块均匀分布，其中左右两块是柔性板状结构，可以通过伺服电机驱动使得板材中部拱起以改变机械臂的刚度本发明的优点在于通过力学方式较为简单地实现了机械臂刚度的改变，其刚度可调节范围大，可以满足机械臂在不同工作状态下对于精准度和柔顺性的要求。
一种刚度柔性机械

[发明专利]一种电流变液控制的变刚度软体机械臂-CN201810935837.3有效
发明人：陈英龙;蔡旺;郭强;姚晟达;张增猛;弓永军 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2018-08-16 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种电流变液控制的变刚度软体机械臂。本发明方法，包括多个软体变刚度机械臂模块和用于连接各模块的连接部，所述软体变刚度机械臂模块包括软体机械臂本体、密封装置、底座和设于软体机械臂本体内部的变刚度装置，变刚度中装置充满电流变液，通过改变电压的大小，实现电流变液的“液—固—液”的转变，从而实现刚度的变化；软体机械臂本体四周均布三个气腔，通过密封装置与快速接头相连输送气体来使其弯曲。本发明能够实现多自由度运动，较刚性机械臂结构简单，灵活性好，拆卸和组装便捷，可移植性好，能够主动或被动的通过改变自身结构来适应复杂的结构化，实现刚度可调，应用范围广。
一种流变控制刚度软体机械

[发明专利]连续体变刚度调节机械手指-CN202011183234.6有效
发明人：王豫;闫亚东;刘稷轩;张佳楠 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-10-29 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： B25J9/10 文献下载
摘要：本发明涉及连续体技术领域，尤其涉及一种连续体变刚度调节机械手指。该连续体变刚度调节机械手指包括变刚度调节装置和机械手指，变刚度调节装置包括蜗轮蜗杆机构、驱动机构、手指安装座以及两个驱动绳索，机械手指包括手指本体，手指本体为弹性体，手指本体的一端安装于手指安装座，手指本体的轴向设置供驱动绳索的穿过的穿线孔本发明提供的连续体变刚度调节机械手指，能够有效提高机械手指对抗外力的能力，实现对机械手指的刚度调节，进而提高了机械手指的灵活性，提高了机械手指的使用性能。
连续刚度调节机械手指

[发明专利]一种基于变刚度弹簧的张拉整体机器人-CN202110757245.9有效
发明人：张捷;孙瑜;李优;江毅玲;吴志刚;吴嘉宁;梁海朝 -专利权人：中山大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B25J9/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于变刚度弹簧的张拉整体机器人，包括驱动机构、机械臂、刚度调节单元和气源；驱动机构用于驱动机械臂摆动；机械臂的多个活动关节位均设有刚度调节单元；刚度调节单元包括橡胶软套、弹簧和通气接口；橡胶软套包裹于弹簧外，通气接口与橡胶软套内部接通，气源与通气接口连接导通，气源用于对橡胶软套充气以挤压调节弹簧的刚度，刚度调节单元的刚度变化用于调节机械臂对应活动关节的活动幅度变化；即本发明只需调节橡胶软套的充气变化，则可实现弹簧刚度的调控，无需进行弹簧更换，切实解决了现有技术需要频繁更换弹簧的问题。
一种基于刚度弹簧整体机器人

[发明专利]一种变刚度柔性关节驱动机械臂-CN202010494522.7在审
发明人：刘涛;郭彦;韩梅梅;邹孝峰 -专利权人：浙江大学;浙江福祉科创有限公司
申请日： 2020-06-03 - 公布日： 2020-08-28 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种变刚度柔性关节驱动机械臂，包括：机械手、两个柔性关节驱动组件和两个变刚度支撑连接组件，一个变刚度支撑连接组件的一端连接机械手，另一端连接一个柔性关节驱动组件，另一个变刚度支撑连接组件的一端连接一个柔性关节驱动组件，另一端连接另一个柔性关节驱动组件，各柔性关节驱动组件及变刚度支撑连接组件均连接气源。本发明所公开的一种变刚度柔性关节驱动机械臂，可以实现变刚度，能根据负载大小灵活调整改变各个组件气压大小，从而改变整个机械臂的刚度，极大地提高了柔性机械臂的负载能力，本发明同时可做出仿人抱起的弯曲动作，变刚度使得在人机交互中不会对人造成伤害
一种刚度柔性关节驱动机械

[发明专利]一种基于流体多通道结构的柔性机械臂-CN201911224720.5在审
发明人：崔祚;薛九天 -专利权人：贵州理工学院
申请日： 2019-12-04 - 公布日： 2020-03-24 - 主分类号： B25J18/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于流体多通道结构的柔性机械臂，该方案是利用流体驱动的多通道结构来模拟柔性机械臂，并通过改变流体压力来改变机械臂的变形刚度，实现柔性机械臂的变刚度特性。同时柔性机械臂可通过多通道结构参数和流体参数的优化使制作的柔性机械臂实现变刚度特性，并获得较好的控制性能。旨在解决柔性机械臂精确的位姿控制和提供有效的变刚度控制，为柔性机械臂的位姿控制提供了有效的工程解决手段。
一种基于流体通道结构柔性机械

[实用新型]一种基于流体多通道结构的柔性机械臂-CN201922141896.6有效
发明人：崔祚;薛九天 -专利权人：贵州理工学院
申请日： 2019-12-04 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： B25J18/06 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于流体多通道结构的柔性机械臂，该方案是利用流体驱动的多通道结构来模拟柔性机械臂，并通过改变流体压力来改变机械臂的变形刚度，实现柔性机械臂的变刚度特性。同时柔性机械臂可通过多通道结构参数和流体参数的优化使制作的柔性机械臂实现变刚度特性，并获得较好的控制性能。旨在解决柔性机械臂精确的位姿控制和提供有效的变刚度控制，为柔性机械臂的位姿控制提供了有效的工程解决手段。
一种基于流体通道结构柔性机械

[发明专利]机械臂关节刚度参数的识别方法-CN202210861475.4在审
发明人：张广鹏;杨志坚;任利娟;李永昌;于殿明 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种机械臂关节刚度参数的识别方法，步骤包括：1)安装试件；2)建立机械臂数学模型；3)先获得Z和X方向的误差集，再获得与误差集数据对应的关节转角数据集合；4)计算连杆弯曲变形，进行机械臂连杆弯曲变形求解；5)建立机械臂关节扭转刚度计算模型；6)完成机械臂关节刚度识别。本发明的方法使用简单高效的算法，避免了传统理论计算带来的机械臂关节刚度参数误差大的问题。
机械关节刚度参数识别方法

[实用新型]一种基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂-CN201921007839.2有效
发明人：崔祚;薛九天 -专利权人：贵州理工学院
申请日： 2019-07-01 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： B25J9/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，该方案是利用流体驱动的多通道结构来模拟柔性机械臂，并通过改变流体压力来改变机械臂的变形刚度，实现柔性机械臂的变刚度特性。同时柔性机械臂可通过多通道结构参数和流体参数的优化使制作的柔性机械臂实现变刚度特性，并获得较好的控制性能。旨在解决柔性机械臂精确的位姿控制和提供有效的变刚度控制，为柔性机械臂的位姿控制提供了有效的工程解决手段。
一种基于 sma 驱动多段刚柔耦合柔性机械

[发明专利]一种连续体机器人的刚度控制和补偿方法-CN202211641130.4在审
发明人：何广平;宋国庆;袁俊杰;马楠;周海琴;胡紫阳;赵成浩;胡勇;胡海霞;汤亮;魏春岭;张海博;徐拴锋;朱世清 -专利权人：北方工业大学;北京控制工程研究所
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： B25J9/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种连续体机器人的刚度控制和补偿方法，包括：构建所述连续体机器人的运动学模型，所述运动学模型用于提供所述连续体机器人的驱动绳索长度变化；基于所述运动学模型，构建所述连续体机器人的机械臂刚度模型，基于所述机械臂刚度模型，获取所述绳索刚度模型，通过所述绳索刚度模型对绳索的张力进行调节，完成所述连续体机器人的刚度控制和补偿。本发明无需添加外部刚度调节装置即可对机器人的整体刚度进行调节，实时评估机械臂的刚度调整策略，改善机器人的整体刚度和定位精度，其建模方法可适用于绳索驱动的各类并联机器人，具有泛化能力高的特点。
一种连续机器人刚度控制补偿方法

[发明专利]一种基于高斯函数刚度变换的机械臂位置控制装配方法-CN202210901397.6在审
发明人：刘安东;吕方正;朱华中;杨毅镔;俞立;张文安;董辉 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高斯函数刚度变换的机械臂位置控制装配方法，属于机械臂控制领域；本发明引入随时间呈现高斯变换的刚度矩阵，让机械臂在保证高精度的同时，在自由空间中，也能够以较安全的速度运行；在接触空间中，将刚度下限设置为某个阈值，让机械臂在装配过程中在保持一定的柔顺性，同时可以避免刚度矩阵因为使用高斯函数随时间增大而过小，导致太柔顺无法与环境刚度对抗而无法完成装配的问题。
一种基于函数刚度变换机械位置控制装配方法

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