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[发明专利]一种机器人末端工具自动更换装置-CN202310543061.1在审
发明人： 赵鹏兵;曾炎斌;高正;刘翔;张洁;杨玉鹏 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B25J15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人末端自动更换装置，用于解决现有工具更换装置结构复杂、安全性低及安装不便等技术问题。本发明包括驱动杆、机器人部件、工具部件、从动杆以及托架；驱动杆上端与机器人末端驱动机构连接，下端伸入机器人部件；工具部件设置于机器人部件下方，且与机器人部件可拆卸连接；从动杆上端穿过工具部件，与工具部件转动连接，且与驱动杆可拆卸连接；从动杆下端用于连接机器人末端工具；托架与工具部件可拆卸式连接；驱动杆、机器人部件、工具部件以及从动杆的中轴线均位于同一条直线上。该装置易于装卸，同时强度适用于重载机器人，可保证机器人与末端工具连接的安全性。
一种机器人末端工具自动更换装置

[发明专利]一种静液驱动六轴机器人-CN202310607408.4在审
发明人： 赵鹏兵;曾炎斌;刘翔;高正;牛鹏;贾严明 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B25J18/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种静液驱动六轴机器人，以解决现有全液压机器人用于供油的油管全部裸露在外，导致各个关节在运动的时候，油管很容易被缠绕或者夹断，且影响机器人的驱动以及运动灵活性的技术问题。具体包括底座单元、后臂单元、前臂单元、腕部单元、夹持器；底座单元包括底部法兰、腰部摆动缸和肩板；后臂单元包括后臂、后臂控制阀箱、后臂第一伺服油缸、后臂第二伺服油缸；后臂第一伺服油缸的驱动杆与肩板的下端铰接；肩板的上端与后臂的下端铰接；后臂第一伺服油缸的缸筒与后臂的中部铰接；前臂单元包括前臂、前臂控制阀箱；前臂的后端与后臂上端铰接；前臂的中部与后臂第二伺服油缸的驱动杆铰接；后臂第二伺服油缸的缸筒与后臂的中部铰接。
一种驱动机器人

[发明专利]一种机械臂末端快换装置-CN202310256695.9在审
发明人： 赵鹏兵;曾炎斌;刘翔;高正 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B25J15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种机械臂末端快换装置，以解决现有快换装置结构复杂多余、对于重载机械臂强度不够且安全性较低的问题。具体包括机械臂推杆、机械臂盘、工具盘以及手爪推杆；机械臂推杆上端与外部驱动机构连接，下端伸入所述机械臂盘，与所述机械臂盘滑动连接；工具盘设置于机械臂盘下方，且与机械臂盘可拆卸连接；手爪推杆上端穿过工具盘与机械臂推杆可拆卸连接；所述手爪推杆下端用于连接外部手爪；机械臂推杆、机械臂盘、工具盘以及手爪推杆的中轴线均位于同一条直线上。该快换装置结构简单，容易安装与拆卸，同时全部属于机械连接，其强度适用于重载机械臂，提高了机械臂与手爪的安全性。
一种机械末端装置

[发明专利]一种兼具柔性传感和变刚度特性的软体机械手-CN202310248980.6在审
发明人： 赵鹏兵;熊传;杨玉鹏;张洁;顾奇犇;赵宇宇;董豪 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B25J15/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种兼具柔性传感和变刚度特性的软体机械手，解决了刚性机械手难以胜任抓取易碎物品的任务，而软体机械手抓持力小且软体机械手很难嵌入传感器来感知外部环境的问题。具体包括安装基座和均匀分布在安装基座同一侧的N个手指，N为大于或等于1的正整数；安装基座上设有N个气管接头，气管接头上设有正压气孔和负压气孔；N个手指与N个气管接头一一对应；手指包括连接在一起的软腔体和变刚度腔体；软腔体与正压气孔连通；变刚度腔体与负压气孔连通；软腔体与变刚度腔体连接的一侧为平面状，远离变刚度腔体的一侧为锯齿状或波纹状；变刚度腔体内设有多层相互堆叠设置的干扰层，其中一对相邻的两干扰层之间设置有柔性传感层。
一种兼具柔性传感刚度特性软体机械手

[发明专利]一种机械臂控制方法-CN202111090276.X有效
发明人： 赵鹏兵;杨金虎 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2021-09-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种机械臂控制方法，包括：构建被控模型；建立被控模型在基础振荡模型影响下的动力学模型；将动力学模型转换至状态空间；根据状态空间下的动力学模型确定相应的可变积分增益滑模面；根据控制要求，确定与可变积分增益滑模面对应的控制输入。本申请提出了基于可变积分增益滑模面的控制方法，该滑模面中的可变比例增益和可变积分增益在面对外界干扰时体现出自适应性，可以在动态过程中根据被控模型当前的状态有目的不断地变化，迫使被控模型按照预定的滑动模态的状态轨迹运动，对于抑制干扰和克服模型不确定性有着很好的效果。
一种机械控制方法

[发明专利]面向非可展腔体内表面的三维打印装置及方法-CN202310305988.1在审
发明人： 赵鹏兵;熊传;黄进;张洁;王建军;杨玉鹏;孟凡博 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向非可展腔体内表面的三维打印装置及方法，以解决在非可展腔体内表面的三维打印技术中，喷头与腔体之间存在运动干涉的问题。具体包括第一打印姿态调整机构、第二打印姿态调整机构、控制机构、打印喷头及材料输送机构；第一打印姿态调整机构与第二打印姿态调整机构的作用端相对；第一打印姿态调整机构的作用端用于设置非可展腔体，打印喷头设置于第二打印姿态调整机构的作用端；材料输送机构与打印喷头连通；控制机构与第一打印姿态调整机构、第二打印姿态调整机构、打印喷头及材料输送机构连接，用于控制第一打印姿态调整机构调整非可展腔体位置、控制第二打印姿态调整机构调整打印喷头位置及角度；打印喷头上设有传感器。
面向非可展腔体内表面三维打印装置方法

[发明专利]一种结构增强型混凝土一体化3D打印机构及设备-CN202310297548.6在审
发明人： 赵鹏兵;董豪;黄进;张洁;杨玉鹏;王建军;孟凡博 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： B28B1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种结构增强型混凝土一体化3D打印机构及设备，以解决现有的混凝土3D打印设备中，加热单元距离喷头较远，导致打印材料会凝固甚至堵塞喷头的问题。具体包括盛装打印材料的漏斗，及驱动搅拌单元、加热单元、打印喷头和加固单元；驱动搅拌单元安装在漏斗上，其作用端伸入漏斗以搅拌打印材料；加热单元设置于漏斗上以加热打印材料；打印喷头上端与漏斗输出端连通，下端设打印材料输出口；打印喷头内部设第一流道和第二流道；第一流道和第二流道上端与漏斗连通，二者下端均与打印材料输出口连通，且二者之间设隔断层；隔断层上设与打印材料输出口连通的丝网通道；加固单元固连于打印喷头后方，用于向丝网通道同步输出加强丝网。
一种结构增强混凝土一体化打印机构设备

[发明专利]一种五轴联动曲面喷墨打印按位置采样触发方法-CN202210750563.7有效
发明人：孟凡博;黄进;平补;师学友;时洪亮;王新浩;王建军;张洁;赵鹏兵 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G05B19/4103 文献下载
摘要：一种五轴联动曲面喷墨打印按位置采样触发方法，先设定采样周期、印点分辨率和运动速度用于确定采样系数；再基于XYZAC轴进行曲面连续微线段位置采样线性插补；然后根据喷头的位置点运动与喷头矢量确定总给进量；再根据给进量和插补间距计算残余给进量，按位置采样插补为等距插补；最后根据承载面曲率设定单次给进量，计算进行每次插补的各维度进给量，将插补点转化为各轴的运动分量，最后将各轴的运动分量通过多轴同步控制方法转变为电机运动单位，从而实现按位置采样插补中的空间线性插补；本发明实现了曲面墨滴阵列高精度触发。
一种联动曲面喷墨打印位置采样触发方法

[发明专利]一种五轴联动及阵列喷头曲面法向量打印方法-CN202210752994.7有效
发明人：孟凡博;黄进;平补;师学友;时洪亮;王新浩;王建军;张洁;赵鹏兵 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： B41J2/07 文献下载
摘要：一种五轴联动及阵列喷头曲面法向量打印方法，先将曲面打印系统传动链分为喷头传动链和承载面传动链，两条运动链转换为喷头或承载面相对于打印机机体的运动；再将喷头坐标系平移至落点位置使其与承载面重合；建立打印运动模型传动链与承载面坐标系和机械坐标系关系模型；建立机械坐标系与承载面坐标系的相互转换模型，然后建立阵列喷头曲面法向运动模型，将喷头在承载面坐标系中的运动映射到打印机机械坐标系中，根据转角获得打印机机械坐标系下的各个线性轴在机械坐标系下的实际运动位置；最后由控制器根据阵列喷头曲面法向运动模型计算的XYZAC轴坐标，对驱动器进行发送指令带动五轴实现对曲面法向量进行喷墨打印；本发明实现喷头沿曲面法向运动。
一种联动阵列喷头曲面向量打印方法

[发明专利]一种喷墨3D打印建模与补偿方法及闭环打印系统-CN202210510433.6有效
发明人：平补;黄进;孟凡博;师学友;时洪亮;李进;王新浩;赵鹏兵 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-05-11 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： B29C64/386 文献下载
摘要：本发明属于喷墨打印微制造技术领域，公开了一种喷墨3D打印建模与补偿方法及闭环打印系统，包括：根据液滴铺展接触角与沉积表面粗糙度的关系，建立喷墨3D打印零件成型过程的高度演化模型，描述零件高度轮廓的动力学过程；在打印完一层图形后，使用表面形貌测量装置测量已打印部分的高度轮廓；依据测量轮廓、参考轮廓与所建立的模型，设计算法生成补偿图形，作为下一层的打印图形；将所有层打印完成，获得打印样件。将测量结果纳入控制算法，形成打印过程的闭环，有效提高成型零件的表面质量及电性能。
一种喷墨打印建模补偿方法闭环系统

[发明专利]重组化协作机器人关节一体化驱动控制系统、方法及应用-CN201911330860.0有效
发明人： 赵鹏兵;胡耀;郭世超;杨傲;李婧 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明属于电力电子学及伺服控制技术领域，公开了一种重组化协作机器人关节一体化驱动控制系统、方法及应用。驱动板，是用于伺服电机的驱动，在实现控制信号的隔离后，控制主逆变电路进行伺服电机的驱动，并实现相电流检测和过流保护功能；控制板，用于在重组化机器人关节内实现电机的驱动以及内传感器的信息采集，采用矢量控制进行关节内永磁同步电机的控制，达到电机驱动电流、电机转速及输出端位置的三闭环控制。本发明实现协作机器人关节需求的全面覆盖，持续峰值相电流输出期望达到19.0A，最大效率期望达到99％；实现高效的矢量控制算法进行电机控制，输出六路驱动板控制信号；最终实现电机位置的精确控制。
重组协作机器人关节一体化驱动控制系统方法应用

[发明专利]一种频率选择表面的共形布局及建模方法-CN202110414719.X有效
发明人：黄进;徐天存;张霄来;王建军;张洁;赵鹏兵;龚宏萧;郭旺;袁鹏飞;曹彤;曹锐奇 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2021-04-17 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明属于频率选择表面技术领域，公开了一种频率选择表面的共形布局及建模方法，所述频率选择表面的共形布局及建模方法包括：利用曲面切片思想将模型导出的STL文件沿y轴切成等距的曲线；将切出的散点等距插值，得到栅格点阵；在栅格点阵上沿x或y方向以周期长度为寻迹目标，多次寻迹，找到所有满足周期长度排布的点；剔除边界处无法投影完整单元的点，利用面片信息得到法向量；利用单元中心点信息确定补偿系数，使用matlab‑API工具箱完成参数化投影建模。本发明巧妙使用切片思想，避免曲面参数化拟合、表面剖分的复杂过程，且离散点方向与循迹方向相同，循迹难度降低；通过建立单元补偿机制，有效减小投影引起的变形。
一种频率选择表面布局建模方法

[发明专利]基于3D打印的柔性射频封装模块及制备方法-CN202210475775.9在审
发明人：周金柱;赵博阳;康乐;黄进;孟凡博;王建军;赵鹏兵;张洁 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H01L23/66 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于3D打印的柔性射频封装模块及制备方法，用于解决现有技术中存在的射频封装模块的天线辐射效率和增益较低，以及制备复杂度较高且制备周期较长的技术问题，柔性射频封装模块包括由相互层叠的三层柔性基板组成的第三柔性基板(4)；制备方法包括通过3D打印聚酰亚胺的方式打印柔性透波防护层的步骤，通过3D打印热塑性材料的方式打印六块柔性基板的步骤，以及通过3D打印导电银浆的方式打印六块柔性基板上各组成子件的步骤，可用武器平台、汽车电子和可穿戴电子等领域。
基于打印柔性射频封装模块制备方法

[发明专利]压电喷头驱动波形自动设计方法-CN202210451257.3在审
发明人：王建军;黄进;张洁;赵鹏兵 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开的压电喷头驱动波形自动设计方法，具体为：S1：建立压电喷头等效电路的状态方程；S2：得到由输入/输出向量构成的离散状态方程；S3：计算得到驱动波形对应喷射体积流率；S4：对期望喷射体积流率进行离散得到期望喷射体积流率向量；S5：计算得到喷射体积流率误差向量及总误差；S6：计算得到当前时刻输入向量的修正量；S7：在原输入向量的基础上叠加修正量，并将修正后的输入向量作为新的输入向量，在计算得到新的输入向量后，返回到S5，重新计算输入向量对应的喷孔处材料喷射体积流率，直到输入向量对应的喷射体积流率满足误差约束要求。该方法用于解决传统压电喷头驱动波形设计过程存在的缺陷。
压电喷头驱动波形自动设计方法

[发明专利]一种力矩估计方法-CN202110016764.X有效
发明人： 赵鹏兵;刘哲;王卓阳;杨金虎;张洁;段学超 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2021-01-07 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种力矩估计方法，包括a和b两个步骤：a.建立谐波传动模型，包括谐波传动运动学模型、运动误差模型和谐波传动柔顺模型；b.构建冗余自适应鲁棒卡尔曼滤波器；加入自适应转换模块，同时将电机电流的函数作为冗余因子。该力矩估计方法，基于谐波传动模型和冗余自适应鲁棒卡尔曼滤波器，通过自调整滤波增益和自适应切换滤波模式，使转矩估计滤波对负载变化具有最优性和鲁棒性，同时将电机电流的函数作为RARKF的冗余因子，以容忍建模误差和随负载变化的滤波模式切换，并兼顾了力矩估计算法中滤波的最优性和鲁棒性，解决了传统算法只具有最优性或者只具有鲁棒性而不能同时具有最优性和鲁棒性的矛盾。
一种力矩估计方法

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