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[发明专利]多关节蛇形机器人及其运动控制方法-CN202211128264.6在审
发明人：易文慧;杜雪林;夏杰;周灿;毛立;刘颖;邹家华;邓利诗 -专利权人：湖南工学院
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： B62D57/02 文献下载
摘要：多关节蛇形机器人及其运动控制方法，涉及蛇形机器人技术领域。前述多关节蛇形机器人包括头部、尾部和连接在头部和尾部之间的驱动关节，驱动关节包括交替设置并相连的用于控制蛇形机器人沿水平方向做偏航运动的偏航关节和用于控制蛇形机器人沿竖直方向做俯仰运动的俯仰关节。其中多关节蛇形机器人的运动控制方法包括：利用蜿蜒运动控制函数控制蛇形机器人的偏航关节，使蛇形机器人做蜿蜒运动；利用蠕动运动控制函数控制蛇形机器人的俯仰关节，使蛇形机器人做蠕动运动；利用翻滚运动控制函数控制蛇形机器人的偏航关节和俯仰关节，使蛇形机器人做翻滚运动。上述方案可以使无轮式蛇形机器人在地面运动更加高效平稳。
关节蛇形机器人及其运动控制方法

[发明专利]高冗余度蛇形机械臂的末端跟随运动控制方法及装置-CN202111372408.8有效
发明人：章澳顺;李恩;郭锐;刘佳鑫;梁自泽;罗明睿;李勇;李笋;李胜川;周桂平 -专利权人：中国科学院自动化研究所;国网山东省电力公司;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： B25J9/06 文献下载
摘要：本发明提供一种高冗余度蛇形机械臂的末端跟随运动控制方法及装置，方法通过获取运行控制指令，运行控制指令包括目标路径曲线和/或手动操作信号；基于目标路径曲线指令和曲线贴合的末端跟随规则，控制蛇形机械臂的末端跟随运动；和/或，基于手动操作信号和末端姿态记录规则，控制蛇形机械臂的末端跟随运动，通过蛇形臂关节与目标路径曲线进行贴合，实现了高冗余度蛇形机械臂的运动规划，实现了蛇形机械臂关节沿着目标路径曲线运动的功能，通过运动学模型的解析不断记录末端关节的关键姿态，同时结合蛇形机械臂的结构特点，还可通过人来操控末端关节，其他关节自动跟随末端的蛇形臂运动功能，更加灵活的实现了对高冗余度蛇形机械臂的运动控制。
冗余蛇形机械末端跟随运动控制方法装置

[发明专利]基于跟踪误差和时变系数预测的蛇形机器人自适应路径跟随控制器及其设计方法-CN202110841288.5有效
发明人：李东方;黄捷;陈宇韬;杨弘晟 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-07-23 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提出一种基于跟踪误差和时变系数预测的蛇形机器人自适应路径跟随控制器及其设计方法，基于多关节蛇形机器人运动学模型和步态关节的控制函数，根据蛇形机器人路径跟随过程中的动态控制任务和姿态控制任务；基于蛇形机器人的运动位置误差的预测值、侧滑角的时变量预测值、干扰变量的预测值分量，通过改进的LOS方法，得到蛇形机器人的期望运动方向角，进行多关节蛇形机器人的步态控制；根据多关节蛇形机器人运动方向角速度的虚拟辅助函数和蛇形机器人的关节角补偿函数，基于参数预测值的更新律，实现多关节蛇形机器人的运动方向角误差、关节角误差、预测值误差渐进稳定。
基于跟踪误差系数预测蛇形机器人自适应路径跟随控制器及其设计方法

[发明专利]仿生蛇形机器人运动步态规划方法、系统、设备及介质-CN202110330142.4有效
发明人：黄华聪;武静;杨景康;汪超;陈梓浩;陈广茂 -专利权人：东莞理工学院
申请日： 2021-03-29 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： B25J9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种仿生蛇形机器人运动步态规划方法、系统、设备及介质，所述方法包括：获取蛇的蜿蜒运动轨迹图像；根据蛇的蜿蜒运动轨迹图像，构建轨迹函数；在轨迹函数中加入时间变量，得到随时间动态的运动轨迹函数；求出运动轨迹函数的曲率；根据运动轨迹函数的曲率，将轨迹位置转化为蛇身长度，得到曲率函数；根据曲率函数，确定仿生蛇形机器人的舵机转动参数，以完成仿生蛇形机器人的运动步态规划。本发明可以让仿生蛇形机器人在最简单的方式下实现对真蛇各种运动的模拟，提高了给仿生蛇形机器人做步态规划的高效性，有效地降低了仿生蛇形机器人步态规划的复杂度。
仿生蛇形机器人运动步态规划方法系统设备介质

[发明专利]一种用于单孔微创机器人的蛇形关节及其机构-CN201610548724.9有效
发明人：李进华;任祥云;王树新;王建辰 -专利权人：天津大学
申请日： 2016-07-12 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： A61B34/30 文献下载
摘要：本发明公开了用于单孔微创机器人的蛇形关节机构，它包括蛇形关节以及蛇形骨架结构，蛇形关节包括弹性薄片，弹性薄片包括上层弹性薄片，上层弹性薄片与下层弹性薄片扣合相连并形成中间通道，上层弹性薄片与下层弹性薄片成共轭曲线结构，中层弹性薄片滑动连接在中间通道内，中层弹性薄片的后部通过中层连接块与直线运动驱动源相连，蛇形骨架结构包括多个结构相同的蛇形单元，多个蛇形单元的中空通道共同组成蛇形通道,蛇形关节的弹性薄片安装在蛇形通道内，直线运动驱动源控制中层弹性薄片的相对滑动以控制蛇形骨架的运动。
弹性薄片蛇形关节中层微创机器人骨架结构蛇形通道中间通道驱动源上层单孔下层共轭曲线关节机构滑动连接手术操作相对滑动中空通道紧凑装配

[发明专利]蛇形机器人运动控制与末端定位方法及装置、存储介质-CN201811036976.9在审
发明人：于行尧;孟得山;梁斌;王学谦;刘厚德 -专利权人：清华大学深圳研究生院
申请日： 2018-09-06 - 公布日： 2018-12-18 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种蛇形机器人运动控制方法，建立单关节基础底盘与远端盘之间的齐次变换关系；建立绳索长度与关节运动角度的映射关系；建立单关节速度级运动学；建立整臂的齐次变换关系与构造速度级雅可比矩阵。本发明实施例还提供一种蛇形机器人运动控制装置、蛇形机器人的末端定位方法及装置与存储介质。利用本发明实施例能够构造蛇形机器人的雅可比矩阵，对蛇形机器人的运动轨迹及速度进行分析控制，并且有效解决蛇形机器人的末端定位问题。
蛇形机器人定位方法及装置雅可比矩阵变换关系存储介质运动控制速度级关节运动控制装置定位问题分析控制关节运动基础底盘映射关系有效解决运动轨迹远端盘运动学绳索

[发明专利]一种多关节蛇形机器人运动规划方法-CN202211470110.5在审
发明人：孙家庆;陈选;翟丽娟;赵旭东;常振鑫;黄璞;王丽男 -专利权人：南京晨光集团有限责任公司
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开一种多关节蛇形机器人运动规划方法，应用于自动控制技术领域，针对现有技术对于蛇形机器人避障运动控制极为困难的问题；本发明先利用强化学习解决蛇形机器人的路径规划问题，利用B样条函数曲线对路径点集作平滑处理；采用等差寻点轨迹跟踪，结合蛇形机器人驱动空间到关节空间的正运动学可以解算各关节控制量；将蛇头在环境模型中的位置和运动信息进行储存，蛇形机器人其它关节的运动指令根据其在地图中所处的位置从存储的运动信息中提取，基于关节空间闭环控制策略，对蛇形机器人进行运动控制。本发明的方法的可行性通过仿真得到了验证，为蛇形机器人的轨迹规划与运动控制提供了一种有效的解决办法。
一种关节蛇形机器人运动规划方法

[发明专利]一种蛇形机器人路径跟随规划方法-CN201810947211.4在审
发明人：谷国迎;汤磊;朱向阳 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2018-08-20 - 公布日： 2018-12-14 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种蛇形机器人路径跟随规划方法，涉及蛇形机器人运动规划与控制技术领域，包括以下主要步骤：(1)蛇形机器人路径曲线生成；(2)蛇形机器人关节位置搜索；(3)蛇形机器人关节角度反解。本发明采用空间曲线路径跟随的方法规划蛇形机器人的运动，使蛇形机器人在运动过程中在空间中扫过的区域尽量小，以便能灵活的进入狭小封闭空间开展操作；将每次寻点搜索的迭代步长保存下来作为下次寻点的估计值，可以有效减少迭代计算次；计算效率高，计算量小，编程实现简单，可进一步用于蛇形机器人复杂空间运动的实时控制。
蛇形机器人搜索控制技术领域迭代计算封闭空间复杂空间关节位置计算效率空间曲线路径曲线实时控制有效减少运动规划运动过程计算量灵活的规划编程迭代关节保存

[发明专利]仿生蛇形机器人蜿蜒运动仿真方法、系统、设备及介质-CN202110305218.8在审
发明人：杨景康;汪超;黄华聪;杨坤悦;武静 -专利权人：东莞理工学院
申请日： 2021-03-19 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种仿生蛇形机器人蜿蜒运动仿真方法、系统、设备及介质，所述方法包括：响应输入的绘制指令，绘制零部件图；根据零部件图，对仿生蛇形机器人进行装配，得到仿生蛇形机器人模型；在仿生蛇形机器人模型中，添加各零部件之间的运动副，在舵机与舵盘中添加固定副，在舵盘与关节之间添加旋转副；在仿生蛇形机器人模型中，在各个相互正交的关节与地板之间添加接触力，并设置接触力的相关参数；在仿生蛇形机器人模型中，在水平活动的关节之间的旋转副添加驱动，模拟舵机带来的扭矩，设置驱动函数，使得仿生蛇形机器人的运动与生物蛇蜿蜒运动轨迹相近；对仿生蛇形机器人蜿蜒运动进行多次仿真。
仿生蛇形机器人蜿蜒运动仿真方法系统设备介质

[发明专利]一种基于触觉驱动的仿生蛇形搜救机器人-CN202211545332.9在审
发明人：刘健;王增增;李帅;刘子铭;田景润;刘文君;王若楠 -专利权人：天津工业大学
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： B25J9/06 文献下载
摘要：本发明公开一种基于触觉驱动的仿生蛇形搜救机器人，包括：蛇形机器人本体，蛇形机器人本体包括多个运动单元，相邻两个运动单元首尾相连且呈正交设置，每个运动单元均包括电机、U形连接件和用于触觉感应的应变片；蛇形机器人驱动系统，蛇形机器人驱动系统包括上位机、PID控制器和模式控制器，模式控制器与上位机和蛇形机器人本体分别连接并将应变片产生的形变信号传递至上位机；上位机用于处理蛇形机器人本体传递的数据并通过PID控制器驱动电机的运行本发明通过对该仿生蛇形搜救机器人配备触觉传感器以识别环境地形，更好地控制蛇形机器人的力矩，调整蛇形机器人的姿态，实现在未知环境中的精准搜救。
一种基于触觉驱动仿生蛇形搜救机器人

[发明专利]一种无轮式蛇形机器人三维运动步态生成方法-CN202111097241.9在审
发明人：方勇纯;黄为;王饪彭;习微;郭宪 -专利权人：南开大学
申请日： 2021-09-18 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种无轮式蛇形机器人三维运动步态生成方法，针对的蛇形机器人属于无轮的三维蛇形机器人，由旋转轴相互正交的关节交替排列构成，属于高冗余度机器人。为解决蛇形机器人在地面上的高效运动问题，本发明提出了一种新颖的基于曲线规划方法设计的三维运动步态，该步态具有高效的前后运动能力。除此之外，还提出了通过修改运动步态构型参数设计的带转向功能的衍生步态，实现可控的地面前后运动与转向功能。相比于已有的蛇形机器人地面三维运动步态，本发明运动性能更好，有新的转向运动模式。实验结果表明，该步态在平坦地面运动稳定、迅速，转向时反应灵敏。
一种轮式蛇形机器人三维运动步态生成方法

[发明专利]一种蛇形机器人仿真试验的联合控制平台-CN201410204190.9有效
发明人：张双彪;苏中;李擎;赵旭;付国栋 -专利权人：北京理工大学;北京信息科技大学;北京德维创盈科技有限公司
申请日： 2014-05-15 - 公布日： 2016-10-26 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：一种蛇形机器人仿真试验的联合控制平台，包括：第一步：根据蛇形机器人的样机，利用UG软件建立蛇形机器人的结构模型；第二步，将UG软件中建立的模型导入到Adams软件的Adams/View模块，建立蛇形机器人的运动约束，达到Adams软件的运动学和动力学仿真的设置要求；第三步，在Adams/View模块中完成与Matlab软件的输入设置；第四步，根据蛇形机器人样机的尺寸规格，在Matlab软件中建立运动学方程和动力学方程；第五步，将Matlab软件解算的运动信息作为输入信号，通过接口传输给Adams/View，同时通过无线模块传输给蛇形机器人。本发明通过Adams、Matlab和蛇形机器人实体共同搭建一个仿真试验的联合控制平台，为研究蛇形机器人的动力学和运动学研究做出贡献。
一种蛇形机器人仿真试验联合控制平台

[发明专利]蛇形机器人履带车-CN201110079853.5无效
发明人： S·C·雅各布森 -专利权人：雷神萨科斯公司
申请日： 2007-11-13 - 公布日： 2011-08-03 - 主分类号： F16L55/32 文献下载
摘要：本发明涉及一种能以多种方式运动的蛇形机器人履带车。该蛇形机器人履带车包括通过至少一个驱动式联接件联接在一起的多个机架单元。各机架单元包括能使蛇形机器人履带车向前运动的连续履带。至少一个驱动式联接件具有多个运动自由度，从而使蛇形机器人履带车能采用多种姿势。
蛇形机器人履带

[发明专利]蛇形机器人履带车-CN200780049718.8无效
发明人： S·C·雅各布森 -专利权人：雷神萨科斯公司
申请日： 2007-11-13 - 公布日： 2009-11-18 - 主分类号： F16L55/32 文献下载
摘要：本发明涉及一种能以多种方式运动的蛇形机器人履带车。该蛇形机器人履带车包括通过至少一个驱动式联接件联接在一起的多个机架单元。各机架单元包括能使蛇形机器人履带车向前运动的连续履带。至少一个驱动式联接件具有多个运动自由度，从而使蛇形机器人履带车能采用多种姿势。
蛇形机器人履带

[发明专利]一种仿蛇形机器人及基于仿蛇形机器人的洞穴探测方法-CN202310344181.9在审
发明人：邹先坚;杨春和;王同涛;陈锋 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种仿蛇形机器人及基于仿蛇形机器人的洞穴探测方法，仿蛇形机器人包括：多个主体装置、多个转向装置、动力驱动装置和远程控制装置；多个主体装置与多个转向装置交错分布，且每一转向装置的首尾两端均可转动的连接一个主体装置，构成机器人的蛇形主体；动力驱动装置，与远程控制装置通信连接，用于接收远程控制装置发送的运动指令，并根据运动指令控制蛇形主体运动；远程控制装置，与蛇形主体通信连接，用于发送数据采集指令至蛇形主体，控制蛇形主体进行环境探测，并接收蛇形主体返回的环境探测数据。
一种蛇形机器人基于洞穴探测方法

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