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- [发明专利]自适应管径的轮式管道消毒机器人-CN202310762621.2在审
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李家晟;黄达;陈柏霖;吴瑞可;郭为忠
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上海交通大学
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2023-06-27
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2023-09-19
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F16L55/30
- 一种管道消毒机器人，包括：主体机架、主动机构、辅助机构、喷洒机构和曲柄滑块机构，其中：主体机架上平面沿长度方向前后各设置一个曲柄滑块机构，每个曲柄滑块机构分别与两个主动机构和一个辅助机构相连，辅助机构设置于曲柄滑块机构的上部，主动机构分别设置于曲柄滑块机构的下部左右两侧，喷洒机构设置于主体机架的下平面上；本发明通过由剪刀差机构、曲柄滑块机构和弹簧组成的轮腿机构实现被动变径，通过轮足铰接处的欠自由度设计实现及其在行进过程中对壁面的自适应，采取的纯被动变径方案，不需依靠复杂的电控系统，仅依靠简单可靠的机械装置实现对径向尺寸的实时控制，大大降低了控制难度，提高了对于复杂管壁环境的适应能力。
- 自适应轮式管道消毒机器人
- [发明专利]具有四连杆机构的协助搬运行李的装置-CN202310763164.9在审
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陈俊杰;陈家瑜;张弛;罗诚;郭为忠
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上海交通大学
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2023-06-27
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2023-09-05
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B66F7/06
- 一种具有四连杆机构的协助搬运行李的装置，包括：载物平台以及分别对称设置于载物平台两侧的一对丝杠驱动组件、一对第一曲柄连杆机构和一对第二曲柄连杆机构，其中：丝杠驱动组件固定设置于侧板上，第一和第二曲柄连杆机构的两个固定端转动设置于底板上，第一和第二曲柄连杆机构、的输出端转动设置于载物平台，第一曲柄连杆机构的控制端与丝杠驱动组件转动连接，丝杠驱动组件通过外部驱动转动，进而带动两对四组曲柄连杆机构，控制载物平台从底板上移动至底板和侧板形成的空间外部以协助搬运。本发明针对高铁行李架附近的狭小空间限制，利用两套驱动系统的运动和输出力作为运动和力输入，驱动装置完成对行李的搬运。
- 具有连杆机构协助搬运行李装置
- [发明专利]具有六连杆机构的外管道爬行机器人-CN202010650269.X有效
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庄泽鑫;陈寅;何钢;谭泽昊;郭为忠
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上海交通大学
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2020-07-08
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2022-11-11
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B62D57/02
- 一种外管道爬行机器人，包括：结构相同的前车体、后车体以及车体连接件和驱动装置，其中：车体连接件分别与前车体和后车体相连，驱动装置设置于前车体和后车体上；前车体包括：底盘和设置于底盘上的万向轮、机械臂、连接圆盘、动力机构；机械臂包括：基座、六连杆机构和轮组机构。本发明利用三套驱动系统的运动和输出力作为运动和力输入，通过六杆机构的机械臂实现管道抓握，通过创新的轮组设计，可实现适应半径可调，沿管直线运动、绕管转动以及克服直角拐弯障碍等多种运动功能，结构简单、制造容易、成本低廉，同时能够在不同直径的管道上实现运动，可根据需要搭载各种管道检测装置，大大降低了监测工作的人力物力，具有广阔的运用前景。
- 具有连杆机构管道爬行机器人
- [发明专利]传动-执行系统解耦的着陆巡视机器人-CN202110667133.4有效
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韩有承;郭为忠;彭泽坤
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上海交通大学
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2021-06-16
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2022-09-16
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B64G1/16
- 一种传动‑执行系统解耦的着陆巡视机器人，包括：主结构箱体及设置于其四个侧面的腿机构，每个腿机构包括：执行装置及其传动‑离合装置；执行装置包括：主驱动套筒、用于吸收竖直方向的冲击能量的主缓冲器、两套用于吸收水平方向的冲击能量的辅缓冲器、动平台和足垫，主驱动套筒通过虎克铰与主结构箱体相连，主驱动套筒通过移动副与主缓冲器套筒相连，主缓冲器套筒与动平台固定相连，且主缓冲器的活塞杆通过球铰与足垫相连，辅缓冲器的活塞杆通过球铰与动平台相连。本发明通过将传动系统与执行系统的分离化解耦设计，引入了离合器设计原理和机构死点奇异增力特性，规避掉了着陆冲击力流传导至驱动元件的路径而使其直接传导至主结构箱体，提高了驱动元件与行走机构的安全性。
- 传动执行系统着陆巡视机器人
- [发明专利]具备自主调节足端触地点的外星逆境着陆器-CN202110665615.6有效
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郭为忠;韩有承
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上海交通大学
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2021-06-16
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2022-08-09
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B64G1/16
- 一种具备自主调节足端触地点的外星逆境着陆器，包括：主结构箱体和设置于其四个侧面的自适应着陆腿机构，每个着陆腿机构包括：一条主支链、两条辅支链以及与之对应的调节锁定关节，在调节足端触地点阶段，调节锁定关节仅驱动两条辅支链运动且主支链不被驱动，并在调节过程中腿机构实时保持固定桁架结构属性；在着陆缓冲阶段，调节锁定关节固定不形变，主支链通过变形实现缓冲吸能。本发明创新设计出基于调节锁定关节的新型着陆腿机构，它使得在调节足端触地点的过程中缓冲支链的虎克铰始终贴在主结构箱体的侧壁上，从而保证调节过程的实时可动桁架属性。并且当调节锁定关节时锁死时，着陆腿再次转变为固定桁架结构属性。
- 具备自主调节足端触地点外星逆境着陆
- [发明专利]用于上升器发射返回支架的自主调姿着陆器-CN202110666156.3有效
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韩有承;郭为忠
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上海交通大学
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2021-06-16
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2022-08-05
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G05D1/08
- 一种用于上升器发射返回支架的自主调姿着陆器，包括：具有双轴倾角传感器和控制器的主结构箱体、四套兼具自主调姿功能和着陆缓冲功能的腿机构及其调姿驱动机构，四套腿机构均布于主结构箱体外部，调姿驱动机构位于主结构箱体内部；控制器提取双轴倾角传感器反馈的机身姿态信息并分析实际着陆工况，在着陆缓冲阶段，调姿驱动机构抱死以使得腿机构安装板牢固地贴合在主结构箱体配合面上；在自主调姿阶段，调姿驱动机构能够控制整个腿机构绕着安装板上的转动铰链轴线作整体旋转；本发明通过利用两套动力源配备四套离合器，即可使着陆器具备自主调姿能力从而满足上升器的最佳发射角要求，由于调节上升器发射角的本质是调节机身的横滚角和俯仰角，机身只需要两个自由度即可，因此两套动力源的设计方案更为经济合理。
- 用于上升发射返回支架主调着陆
- [发明专利]着陆行走一体化机器人-CN201810751848.6有效
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郭为忠;林荣富;韩有承
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上海交通大学
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2018-07-10
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2022-06-21
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B64G1/16
- 一种着陆行走一体化机器人，包括：机身和在机身侧壁环绕设置的多个机械腿实现整体三自由度移动，该机械腿具有良好的承担冲击力的能力；所述的机身与机械腿之间设有机身连杆；每组机械腿包括：通过球副相连的支柱和足垫；支柱包括：两根通过转动副相连的第一杆件和第二杆件。本发明采用腿式结构，比起轮式或履带式结构具有更强的越障能力；腿部采用并联结构，比起串联腿结构具有更强的承载能力；腿部上方的并联机构的支链使其可以实现腿足端点的三维空间运动；腿部下方被动的球副，具有局部地形适应能力；整个机构在移位探测时，机身具有三维的移动能力和三维的转动能力，具有较强的姿态调整能力。
- 着陆行走一体化机器人
- [发明专利]微型共轴双旋翼无人机-CN201910282651.7有效
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薛瑞凯;徐淇玮;郭为忠
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上海交通大学
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2019-04-10
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2022-03-22
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B64C27/10
- 一种微型共轴双旋翼无人机，包括：依次从上到下连接的共轴双旋翼动力系统、轻量化机体和转向尾舵系统。共轴双旋翼动力系统包括：共轴的上旋翼、下旋翼和双旋翼支架，其中：上旋翼设置于双旋翼支架上，下旋翼设置于双旋翼支架内。轻量化机体为流线型中间镂空结构，两端设有对称设计的机身曲面。转向尾舵系统包括：转向舵机、转向机构和转向舵翼，其中：转向舵机设置于转向机构上，转向舵翼对称设置于转向机构两侧。本发明通过轻量化机体和共轴双旋翼动力系统的设计，质量轻，体积小，可承受的负载相对于机身重量比例大，可以灵活调整机体的角度，使无人机通过狭窄的空间，适合无人机机群布置。
- 微型共轴双旋翼无人机
- [发明专利]仿生四足机器人-CN202011383548.0有效
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郭为忠;李子岳;林荣富;赵辰尧;和家平
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上海交通大学
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2020-12-01
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2021-10-26
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B62D57/032
- 一种仿生四足机器人，包括：与躯干连接的四个腿部机构和多个头尾结构单元，其中：每个腿部机构提供六个自由度，每个头尾结构单元提供两个自由度，根据灵活度需要顺次连接头尾结构单元以模拟颈部和尾部与躯干连接。本发明基于仿生学，全部采用并联机构进行结构设计，相比串联结构有更强的承载能力，因此具有更好的安全性；通过合理的结构设计，保证机械恐龙所有的驱动副均为移动副，采用液压缸驱动保证充足的动力和强度；腿部机构和头尾结构单元的相对位姿和尺寸均参考了恐龙化石的复原模型尺寸，可以更好地模仿恐龙的体态；机构位姿头尾结构单元可以根据所需的运动灵活度选取并组合，简化了结构。
- 仿生机器人
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