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[发明专利]一种基于RBF神经网络的人机交互控制算法-CN202310639167.1在审
发明人：刘克平;田镇达;孙中波;许长贤;顾健;刘永柏;段晓琴;易江;刘忠良 -专利权人：长春工业大学;吉林大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于RBF神经网络的人机交互控制算法，特别涉及康复机器人领域，基于串联弹性驱动器、RBF神经网络的上肢康复机器人在康复过程中人机交互的控制方法。包括以下步骤：测量二连杆的上肢康复机器人的连杆长度，连杆质量等物理参数；构建基于串联弹性驱动器的上肢康复机器人及串联弹性驱动器的动力学模型末端位置；设计上肢康复机器人的期望康轨迹；将人机交互力转化为权重因子并建立滑模向量；设计RBF神经网络模型，构建人机交互控制算法；对RBF神经网络系统进行仿真验证。
一种基于 rbf 神经网络人机交互控制算法

[发明专利]一种基于归零神经网络的张拉整体结构找形方法-CN202110754182.1有效
发明人：孙中波;赵立铭;刘克平;张振国;王刚;刘永柏;李岩;廉宇峰;刘帅师 -专利权人：长春工业大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于归零神经网络的张拉整体结构找形方法。针对张拉整体结构找形问题，结合一种改进Broyden‑Fletcher‑Goldfarb‑Shanno(BFGS)算法与抗噪型归零神经网络的技术，将张拉整体结构找形问题转化为非线性无约束优化问题，设计了一种改进抗噪型归零神经网络找形算法(MBFGS‑NTN)。这种找形算法包含以下步骤：a.输入初始信息；b.将力密度线性方程组转化为以节点坐标为变量的非线性方程组，再通过最小二乘法转化为非线性无约束优化问题并计算目标函数的梯度；c.用一种改进BFGS算法计算Hessian矩阵的近似值来代替归零神经网络模型中的Hessian矩阵；d.使用改进抗噪型归零神经网络模型在噪声条件下对张拉整体结构的节点坐标进行迭代求解；e.在目标函数梯度的2‑范数满足给定误差条件后得到节点坐标。
一种基于神经网络整体结构方法

[发明专利]一种基于表面肌电信号的下肢多关节角度估计方法-CN202110978485.1有效
发明人：孙中波;张鑫;刘克平;王刚;刘永柏;段晓琴;易江;李婉婷 -专利权人：长春工业大学
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： A61B5/389 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于表面肌电信号的下肢多关节角度估计方法，利用肌肉活跃度和关节实际测量角度，基于最小二乘支持向量机，设计归零神经网络回归模型，实现下肢多关节连续运动意图识别。考虑测量噪声对于信号采集过程中的干扰，设计一种具有抑制噪声能力的抗噪型归零神经网络模型，有效解决识别结果较大偏离真实值的情况，能够克服噪声对于求解回归模型参数的不良影响，实现了在噪声环境下对下肢关节角度的精准识别，本发明对避免患肢康复训练可能产生的二次损伤提供技术参考。
一种基于表面电信号下肢关节角度估计方法

[发明专利]一种抗噪型归零神经网络的四轮移动机械臂轨迹跟踪控制方法-CN202110700910.0有效
发明人：孙中波;周彦鹏;刘克平;刘永柏;王刚;唐世军;李岩;张振国 -专利权人：长春工业大学
申请日： 2021-06-21 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种抗噪型归零神经网络的四轮移动机械臂轨迹跟踪控制方法，其方法包括以下步骤：a.测量四轮移动机械臂的车轮及机械臂的数据；b.给定四轮移动机械臂的期望轨迹；c.结合四轮移动机械臂的运动学特性建立运动学方程；d.通过空间坐标变换得到机械臂运动学方程；e.基于移动平台与机械臂模型建立四轮移动机械臂的整体运动学方程；f.针对轨迹跟踪问题定义一个向量型误差函数；g.结合运动学方程得到抗噪型归零神经网络的动力学方程，解决四轮移动机械臂在噪声扰动下的轨迹跟踪问题。本发明基于期望轨迹与实际运动轨迹间的差值作为误差函数，设计抗噪型归零神经网络控制器，抑制四轮移动机械臂轨迹跟踪过程中噪声干扰，完成轨迹跟踪任务。
一种抗噪型归零神经网络移动机械轨迹跟踪控制方法

[发明专利]一种柔性变刚度弹性驱动器及其控制方法-CN202110683425.7有效
发明人：孙中波;许长贤;刘克平;顾健;王刚;刘永柏;韩瑞泽 -专利权人：长春工业大学
申请日： 2021-06-21 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： B25J18/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种柔性变刚度驱动器及其控制算法，基于两种不同刚度的弹簧和记忆合金线设计一种用于康复、助行类机器人的柔性变刚度驱动器，主要包括：驱动机构、往复传动机构、主动变刚度机构、驱动器输出机构、电源和控制器。通过PD控制器控制驱动机构中的伺服电机提供期望扭矩，扭簧带动往复传动机构中的圆形齿条和弹簧挡块往复运动，弹簧挡块推动主动变刚度机构实现输出杆往复运动。低刚度弹簧用于提供平均辅助力矩、减少输出阻抗和外部负载冲击，弹簧完全被压缩时，高刚度扭簧提供峰值力矩、提高系统带宽和增大扭矩范围。通过PID控制器控制记忆合金线的温度改变弹簧预压缩实现驱动器主动变刚度，提高驱动器的机动性和使用效率。
一种柔性刚度弹性驱动器及其控制方法

[实用新型]组合式可重复投放的沉石-CN202220512479.7有效
发明人：秦华伟;宋鑫;张谦栋;文杨;吕少纯;刘永柏 -专利权人：山东深海海洋科技有限公司
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： B63B21/50 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种组合式可重复投放的沉石，属于水生生物资源养护设备技术领域，包括基座、配重、若干浮标和牵引绳；所述基座为上端开口的空腔，所述空腔与所述配重外形相匹配，所述配重放置于所述空腔内，并与基座组合成沉石，每组沉石至少设置有两条对称的牵引绳；在配重投放、回收过程及投放后，所述牵引绳依次穿过若干浮标、基座和配重并形成闭环，在配重回收后，所述牵引绳依次穿过若干浮标和基座并形成闭环。本实用新型采用永久性基座和回收配重的组合式沉石，基座和配重均可多次重复使用，提高了设备使用率，降低了沉石制作投入成本；仅回收较轻的配重，减小了回收难度和成本，提高了回收的工作效率。
组合式重复投放

[发明专利]一种基于表面肌电信号的上肢外骨骼机器人控制方法-CN202110382391.8在审
发明人：孙中波;刘永柏;刘克平;王刚;张振国;廉宇峰;刘帅师 -专利权人：长春工业大学
申请日： 2021-04-09 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于表面肌电信号的上肢外骨骼机器人控制方法，其方法包括以下步骤：a.同步采集表面肌电信号以及运动角度信号；b.肌电信号预处理；c.计算上肢肩、肘、腕三个关节的实时力矩；d.识别人体主动运动意图；e.设计上肢外骨骼机器人控制器；f.构建具有干扰项的上肢外骨骼机器人拉格朗日动力学模型，实现上肢外骨骼机器人在噪声干扰的情况下带动患者上肢进行康复训练。本发明基于患者上肢的主动运动意图及上肢实际运动角度，设计了抗噪声归零神经网络模型控制器，克服了康复训练环境中的噪声干扰，实现了上肢外骨骼机器人在带动患者康复训练过程中的人机交互控制，从而为患者提供一个主动、安全的康复训练环境。
一种基于表面电信号上肢骨骼机器人控制方法

[发明专利]非凸约束的全向四轮移动机械臂重复运动的梯度神经网络协同控制-CN202111287101.8在审
发明人：孙中波;唐世军;刘克平;周彦鹏;王刚;刘永柏;费宇哲 -专利权人：长春工业大学
申请日： 2021-11-02 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了非凸边界约束的全向四轮移动机械臂正交重复运动方案，利用梯度神经网络构建运动学模型求解正交重复运动方案，其方法包括以下步骤：a.测量初始状态移动机械臂车轮和机械臂的数据；b.给定移动机械臂的期望轨迹；c.基于完整性约束建立全向移动平台的运动学方程,通过空间坐标变换得到机械臂基坐标系下的运动学方程，结合移动平台与机械臂的模型建立移动机械臂整体运动学方程；d.针对移动机械臂轨迹跟踪定义了一个非凸关节和车轮速度限制、轨迹跟踪和重复运动的正交二次规划模型；e.用梯度下降法和速度补偿构建运力学方程求解正交重复运动方案，正交重复运动方案能消除了位置误差，全向移动机械臂能够准确实现重复运动。
约束全向移动机械重复运动梯度神经网络协同控制

[发明专利]一种重力平衡仿生上肢康复机器人-CN202110616749.9在审
发明人：刘克平;柴媛媛;孙中波;李嘉聪;李婉婷;顾建;刘永柏 -专利权人：长春工业大学
申请日： 2021-06-03 - 公布日： 2021-07-30 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种重力平衡仿生上肢康复机器人，该装置包括安装支架，上臂组件，前臂组件，手部组件，弹簧装置。所述安装支架主要由底座，固定基座，升降架和旋转臂组成；所述上臂组件包括：上臂和肩部驱动电机；所述前臂组件包括：前臂，肘部驱动电机，弹性移动型单元和前臂固定环；所述手部组件包括：手柄和腕部驱动电机；所述弹簧装置包括：弹簧，转向装置和绳。前臂经弹性移动型单元连接仿生人体上肢前臂生物形态，提高人机交互运动时适应性与协同性。弹簧装置可实现该装置重力平衡，减轻该装置重力对人体上肢康复运动影响，降低驱动成本，保证安全性。
一种重力平衡仿生上肢康复机器人

[实用新型]一种自动清洁棚顶的农业大棚-CN201821835502.6有效
发明人：不公告发明人 -专利权人： 刘永柏
申请日： 2018-11-08 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： A01G9/14 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种自动清洁棚顶的农业大棚，包括支撑架，所述支撑架的表面覆盖有大棚薄膜，所述支撑架的左侧面固定连接有固定板，所述固定板的顶部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑轮，所述滑轮表面的中部活动插接有轮轴，所述轮轴的两端固定连接有连接柱。本实用新型通过设置驱动电机、齿轮、齿带、固定柱、连接板、连接柱、滑轮和滑槽，驱动电机带动齿轮转动，从而带动齿带转动，齿带转动带动固定柱移动，从而使连接板和连接柱移动，滑轮在滑槽内滑动，从而使清洁海绵在大棚的棚顶移动，从而达到了对大棚棚顶积累的灰尘进行清理的效果，实现了保证大棚内部光照充足的目标，从而使用起来更加方便。
一种自动清洁农业大棚

[实用新型]一种水下自清理监控摄像装置-CN201721504033.5有效
发明人：张文秀;赵文勇;刘永柏;姜凌锋 -专利权人：山东深海海洋科技有限公司
申请日： 2017-11-13 - 公布日： 2018-05-22 - 主分类号： H04N5/225 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种水下自清理监控摄像装置，所述摄像装置包括固定板、摄像机、驱动电机、旋转柄、刷体、照明灯；所述固定板设有固定孔；所述摄像机设置在所述固定板一侧，摄像机与所述固定板连接；所述驱动电机穿过所述固定孔，驱动电机与所述固定板连接；所述旋转柄设置在所述驱动电机外侧，旋转柄与所述驱动电机的驱动轴连接；所述刷体设置在所述旋转柄一端，刷体位于所述旋转柄内侧；所述照明灯设置在所述固定板一侧，照明灯与所述固定板连接。本实用新型能够对摄像头附着物进行自动清理，无需添加剧毒涂层，安全可靠，监测效果好。
一种水下清理监控摄像装置

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