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[发明专利]一种服务机器人有限时间适应结构变化的跟踪控制方法-CN202110757239.3有效
发明人：孙平;孙桐;李树江;王硕玉;常洪彬;唐非;谢静 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种服务机器人有限时间适应结构变化的跟踪控制方法。其特征为：利用坐垫机器人的动力学模型，拆分影响结构变化的物理量，构建结构变化的神经网络估计模型，建立坐垫机器人具有结构估计的动力学模型；基于有限时间稳定理论设计跟踪控制器，抑制结构变化对系统跟踪精度的影响，使系统在有限时间内实现稳定；基于STM32G4系列单片机将输出PWM信号提供给电机驱动模块，使机器人适应结构变化并跟踪指定的运动轨迹。该方法从结构变化的新视角解决了人机系统的跟踪精度问题，并提出了有限时间适应结构变化的控制方法，使人机系统抑制结构变化且在有限时间内实现稳定的跟踪运动，提高了人机系统的跟踪性和安全性。
一种服务机器人有限时间适应结构变化跟踪控制方法

[发明专利]服务机器人具有自主学习暂态运动时间的稳定控制方法-CN202110757231.7有效
发明人：孙平;郭永吉;李树江;王硕玉;常洪彬;唐非;谢静 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种服务机器人具有自主学习暂态运动时间的稳定控制方法。其特征为：利用坐垫机器人的运动学方程并加入质心偏移干扰量，通过坐标变换得到位姿误差方程，建立坐垫机器人的轨迹跟踪误差系统；提出了一种指定暂态运动时间的稳定控制方法，使运动位姿和运动速度在指定时间同时实现稳定跟踪；进一步，提出了暂态运动时间的自主学习方法，有效优化了机器人的暂态运动时间，提高了系统的暂态运动性能和跟踪精度；基于STM32G4系列单片机将输出PWM信号提供给电机驱动模块，使机器人可帮助使用者跟踪指定的运动轨迹。
服务机器人具有自主学习运动时间稳定控制方法

[发明专利]机器人结构慢变化的有界轨迹跟踪误差安全驱动控制方法-CN202110757256.7有效
发明人：孙平;高雪峰;李树江;王硕玉;常洪彬;唐非;谢静 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人结构慢变化的有界轨迹跟踪误差安全驱动控制方法。其特征为：利用康复训练机器人的动力学模型，拆分影响结构变化的物理量，构建结构变化的神经网络估计模型，建立康复训练机器人具有结构估计的动力学模型；以轨迹跟踪误差的有界性为驱动条件，设计适应康复训练机器人结构慢变化的安全驱动跟踪控制器，实现系统的稳定性并将轨迹跟踪误差约束在指定范围内，避免机器人发生碰撞危险。基于STM32G4系列单片机将输出PWM信号提供给电机驱动模块，使机器人适应结构慢变化并帮助康复者跟踪医生指定的训练轨迹。
机器人结构变化轨迹跟踪误差安全驱动控制方法

[发明专利]康复机器人抑制结构变化的指定暂态时间稳定控制方法-CN202110756756.9有效
发明人：孙平;王子健;李树江;王硕玉;常洪彬;唐非;谢静 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种康复机器人抑制结构变化的指定暂态时间稳定控制方法。其特征为：利用康复训练机器人的动力学模型，拆分与偏心距和偏心角相关的结构变化物理量，建立刻画康复训练机器人具有结构不确定的动力学模型；提出一种有限个隐含层节点的随机配置网络(Finite Stochastic Configuration Networks，FSCN)，以轨迹跟踪误差为网络输入，获得结构不确定变化估计，构建康复训练机器人具有结构不确定估计的动力学模型；提出指定暂态时间稳定控制方法，通过分别设计暂态时间和稳态时间控制器，抑制结构变化对人机系统跟踪性能的影响，同时实现指定暂态时间的稳定跟踪控制。
康复机器人抑制结构变化指定时间稳定控制方法

[发明专利]具有运动速度决策的康复训练机器人自适应跟踪控制方法-CN202110757251.4有效
发明人：孙平;单雪梅;李树江;王硕玉;常洪彬;唐非;谢静 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有运动速度决策的康复训练机器人自适应跟踪控制方法。其特征为：比较康复训练机器人的当前运动速度和训练者的当前步行速度，并将比较结果的速度值大小作为速度决策的状态变量，以康复训练机器人加速、减速、匀速运动作为速度决策的动作，依据比较的速度值之差设计决策过程的奖惩值函数，实现康复训练机器人运动速度决策；利用决策的运动速度及康复训练机器人动力学模型建立跟踪误差系统，提出机器人适应训练者步行速度的跟踪控制方法，使误差系统实现稳定并确保人机系统运动速度协调；基于STM32G4系列单片机将输出PWM信号提供给电机驱动模块，使机器人帮助训练者跟踪医生指定的运动轨迹且保持人机运动速度协调一致。
具有运动速度决策康复训练机器人自适应跟踪控制方法

[发明专利]康复步行机器人的运动轨迹安全触发数据驱动控制方法-CN202211542594.X在审
发明人：孙平;黄旅顺;李树江;王硕玉;常洪彬;张迪 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2022-12-02 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种康复步行机器人的运动轨迹安全触发数据驱动控制方法。其特征为：将康复步行机器人的动力学模型离散化，根据系统的输入和输出数据，采用动态线性化方法建立康复步行机器人的数据模型，进一步对伪偏导数矩阵进行估计，得到了康复步行机器人的数据估计模型；基于数据估计模型设计运动轨迹安全触发数据驱动控制器，利用触发条件约束康复步行机器人的轨迹跟踪误差，保障了系统运动轨迹的安全并使系统稳定；基于STM32F411系列单片机将输出PWM信号提供给电机驱动模块，使机器人可帮助训练者跟踪医生指定的运动轨迹。该控制方法通过数据驱动新技术解决了康复步行机器人的运动轨迹安全问题。
康复步行机器人运动轨迹安全触发数据驱动控制方法

[发明专利]一种关节力估计方法-CN202210569906.X有效
发明人：王义娜;王天杰;刘赛男;郝文杰;孙柏青;杨俊友;王硕玉 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明属于关节力估计技术领域，尤其涉及一种关节力估计方法。其保证了老人起立过程的平稳性同时使辅助机器人提供适当的接触力，使辅助机器人的功能性和可靠性得到有效的提升。包括：步骤1、采集人体在起立动作时的姿态信息；并通过运动过程中重心的移动轨迹判断稳定性；步骤2、在确定起立过程处于稳定状态后，将人体视为左右对称的简化模型，并根据机器人正向运动学计算该过程中肩关节的移动轨迹，将该移动轨迹作为辅助机器人的参考轨迹；步骤3、在辅助机器人与用户接触时，基于参考轨迹估计辅助机器人肩关节力矩，控制机器人按照该轨迹完成辅助任务。
一种关节估计方法

[发明专利]一种动态调节的柔性足弓-足踝系统及其控制方法-CN202210394521.4有效
发明人：刘涛;刘晨昊;张斌;韩毅;韩梅梅;王硕玉 -专利权人：浙江大学;浙江福祉科创有限公司
申请日： 2022-04-14 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： A43B7/1415 文献下载
摘要：本发明公开了一种动态调节的柔性足弓‑足踝系统及其控制方法。左脚、右脚柔性足弓‑足踝模块均和气压源、传感控制模块连接；左脚、右脚柔性足弓‑足踝模块的结构相同，柔性足弓‑足踝模块中的鞋与传感控制模块电连接，鞋内安装有柔性驱动器，柔性驱动器通过气管和电磁开关阀与气压源相连，电磁开关阀均与传感控制模块电连接；鞋穿着于穿戴者脚上，根据穿戴者的步态，传感控制模块通过控制电磁开关阀的开闭来控制对应柔性驱动器所在气路的通断，进而控制各个柔性驱动器的状态，从而动态调节各个柔性驱动器对穿戴者的足弓和踝关节处的支撑力。本发明的系统能够与穿戴者的足弓和足踝处紧密贴合，并且仅在需要时进行支撑，可以起到正常的助力效果。
一种动态调节柔性足弓系统及其控制方法

[发明专利]人机系统环境数据驱动估计的康复机器人补偿控制方法-CN202211542606.9在审
发明人：孙平;李杭;王硕玉;常洪彬;张志慧;张迪 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2022-12-02 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种人机系统环境数据驱动估计的康复机器人补偿控制方法。其特征为：利用康复步行机器人的动力学模型，将人机系统合作环境的物理量进行分离，建立人机系统合作环境下的康复步行机器人动力学模型；构建数据驱动观测器估计人机系统合作环境并设计控制器进行补偿，使系统轨迹跟踪误差和速度跟踪误差同时稳定。基于STM32F411系列单片机将输出PWM信号提供给电机驱动模块，使机器人可帮助训练者跟踪医生指定的运动轨迹。该控制方法通过新技术解决了人机系统合作环境对跟踪精度的影响，建立了一种新的数据驱动观测方法对人机系统合作环境进行估计，设计的控制器能使康复步行机器人跟踪医生指定的运动轨迹和速度。
人机系统环境数据驱动估计康复机器人补偿控制方法

[发明专利]一种基于双臂机器人的弱连接上肢康复训练系统及其训练方法-CN202180029038.X在审
发明人：韩毅;方泽邈;刘涛;王硕玉 -专利权人：南京浙溧智能制造研究院有限公司
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双臂机器人的弱连接上肢康复训练系统及其训练方法，涉及医疗器械领域，包括双臂康复训练机器人单元，所述双臂康复训练机器人单元包括两只多自由度机械臂、传感检测模块、运动控制模块、通讯模块以及主控交互模块，本系统可用于对患者进行上肢肩关节和肘关节的康复训练，通过使用双臂机器人一主动臂一辅助臂，且辅助臂不与患者固定连接的方式，在原理上不存在过约束问题，弥补了现有上肢康复训练机器人的不足；系统可根据患者的情况生成针对性的康复方案和康复动作，既能针对大多数因中风导致肩肘关节运动功能受损的病人进行康复训练，也可对健康人群进行肩肘关节疾病的预防保健。
一种基于双臂机器人连接上肢康复训练系统及其训练方法

[发明专利]一种基于多普勒雷达的非接触式呼吸监测方法-CN202180029015.9在审
发明人：韩毅;叶建平;王硕玉 -专利权人：南京浙溧智能制造研究院有限公司
申请日： 2021-07-29 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： A61B5/08 文献下载
摘要：一种基于多普勒雷达的非接触式呼吸监测方法，对雷达回波信号进行预处理，从雷达回波信号中提取监测对象胸廓所在的位置，提取监测对象胸廓所在位置的运动信息，从监测对象胸廓的运动信息中提取呼吸波形分量，基于呼吸波形的相应频谱估计得到监测对象的呼吸频率。这种监测对象胸廓的方法具有更高的定位精度，是能够准确提取胸廓运动信号的基础。通过改进之后的CEEMD算法进行呼吸和心跳信号的分离，对体动干扰、背景噪声和生命体征信号具有良好的分离效果，通过改进有效地改善了原始CEEMD算法中的端点效应问题，提高了分解速度。
一种基于多普勒雷达接触呼吸监测方法

[发明专利]基于SCN观测主动推力的康复机器人随机有限时间稳定控制-CN202011363092.1有效
发明人：孙平;孙桐;王殿辉;王硕玉;李树江;谢静 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于随机配置网络（Stochastic Configuration Networks，SCN）观测主动推力的康复步行机器人随机训练者有限时间稳定控制方法。其特征为：利用康复步行机器人的动力学模型，将训练者的质量信息转化为定常值和随机变量，同时将广义输入力分解为跟踪控制力和训练者的主动推力，建立具有主动推力的康复步行机器人随机训练者动力学模型；基于SCN方法构建主动推力的网络估计模型，以轨迹跟踪误差和速度跟踪误差为网络输入，通过不断随机配置隐含层节点参数，获得训练者主动推力的观测值。
基于 scn 观测主动推力康复机器人随机有限时间稳定控制

[发明专利]基于SCN内干扰力估计的坐垫机器人安全触发控制方法-CN202011357002.8有效
发明人：孙平;常黎明;王殿辉;王硕玉;李树江;连常乐 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于随机配置网络（Stochastic Configuration Networks，SCN）内干扰力估计的坐垫机器人安全触发控制方法。其特征为：基于坐垫机器人的动力学模型，考虑使用者操作日常生活动作对人机系统产生的干扰，建立具有内干扰力的坐垫机器人动力学模型；基于SCN方法构建内干扰力的网络估计模型，以轨迹跟踪误差和速度跟踪误差为网络输入，通过不断随机配置隐含层节点参数，获得人机系统中内干扰力估计；设计安全触发跟踪控制器，抑制内干扰力对系统跟踪精度的影响，并将轨迹跟踪误差和速度跟踪误差限制在指定范围内，保障使用者安全。
基于 scn 干扰估计坐垫机器人安全触发控制方法

[发明专利]基于SCN系统偏移量辨识的坐垫机器人限时学习控制方法-CN202011363081.3有效
发明人：孙平;单芮;王殿辉;王硕玉;李树江;窦文泽 -专利权人：沈阳工业大学
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于随机配置网络（Stochastic Configuration Networks，SCN）系统偏移量辨识的坐垫机器人限时学习控制方法，其特征为：基于坐垫机器人的动力学模型，将使用者引起系统的偏移量从模型中分离，建立具有系统偏移量的坐垫机器人动力学模型；基于SCN方法构建系统偏移量的网络辨识模型，以运动轨迹和速度为网络输入，通过不断随机配置隐含层节点参数，获得坐垫机器人系统的偏移量；基于迭代学习理论，设计限时学习跟踪控制器，抑制系统偏移量对坐垫机器人跟踪精度的影响，同时在有限学习时间内实现稳定的轨迹跟踪；基于MSP340系列单片机将输出PWM信号提供给电机驱动模块。
基于 scn 系统偏移辨识坐垫机器人限时学习控制方法

[发明专利]一种用于肌电信号测量的微针阵列测量系统-CN202111314554.5在审
发明人：刘涛;王伟博;张颖;韩毅;王硕玉 -专利权人：浙江大学;浙江福祉科创有限公司
申请日： 2021-11-08 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： A61B5/262 文献下载
摘要：本发明公开一种用于肌电信号测量的微针阵列测量系统。测量系统包括柔性微针阵列传感单元、信号调理模块、信号采集模块和计算机；柔性微针阵列传感单元通过信号调理模块与信号采集模块相连，信号采集模块与计算机相连；柔性微针阵列传感单元测得原始肌电信号，原始肌电信号由信号调理模块进行预处理后传输给信号采集模块，信号采集模块完成肌电信号的数字化采集，并将采集后的肌电信号发送给计算机进行分析和存储。本发明将柔性微针阵列传感单元模块化、易于拓展至更多通道，甚至拓展至多肌群测量。并且测量可靠，与皮肤贴合度高，能够获得更精准、质量更好的肌电信号，有助于此后生物电信号的分析与应用。
一种用于电信号测量阵列系统

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