发明人： 陈学超，张锦涛，余张国，韩连强，高志发，杜嘉恒，黄强

申请人： 北京理工大学

申请号： 202210680625.1

申请日期： 2022.06.16

摘要： 本发明公开了一种仿人机器人足部缓冲装置，趾跖关节部件的上部可转动连接足背板簧的一端；趾跖关节部件可转动连接跖骨连杆的一端；舟骨块固定连接足背板簧的另一端，舟骨块可转动连接跖骨连杆的另一端；足背板簧平行设置在跖骨连杆的上部；跟骨部件与舟骨块之间通过两组跟骨连杆可转动连接；足弓弹簧阻尼器两端分别与跟骨部 ...

发明人： 余张国，赵凌萱，陈学超，邱雪健，张筱晨，黄强

申请人： 北京理工大学

申请号： 202210646115.2

申请日期： 2022.06.09

摘要： 本发明提供一种可变形轮履转换机构及其控制方法，包括同步带支架，同步带支架两端分别安装推动杆的顶端，推动杆底端通过丝杠结构/蜗轮蜗杆结构与直流电机的输出端连接，直流电机安装在电机固定支架；推动杆靠近同步带支架的一端转动连接滑动轴一端，滑动轴另一端转动连接同步带导向轮；电机固定支架与其上端电机连接支架固 ...

发明人： 高峻峣，马晓帅，余张国，陈学超，孟非，黄强，于晗

申请人： 北京理工大学

申请号： 202211210807.9

申请日期： 2022.09.30

摘要： 本发明公开了一种基于机器学习前馈模型的自抗扰力矩控制方法，PD控制器输入参考力矩τ_d和扩张状态观测器的输出z₁、z₂，输出电流I_c；机器学习前馈模型输入参考力矩τ_d、电机转速n_{m< ...}

发明人： 黄强，赖俊杭，陈学超，余张国，高峻峣，李庆庆，李超

申请人： 北京理工大学

申请号： 202211034563.3

申请日期： 2022.08.26

摘要： 本发明公开了机器人三自由度电驱动耦合关节的运动可行范围线性界定方法，由未超限电机转角向量对应的关节角向量构成运动可行关节角向量集合，将运动可行关节角向量集合沿任意关节的关节可行运动范围分层切片，得到数据切片子集并进行边缘检测，得到边缘可行切片集合；整合所有边缘可行切片集合，按所属近似平面分类，得到待 ...

发明人： 黄强，赖俊杭，陈学超，余张国，高峻峣，李庆庆

申请人： 北京理工大学

申请号： 202211010867.6

申请日期： 2022.08.23

摘要： 本发明公开了一种基于双层模型预测控制的双足机器人全向行走质心轨迹规划方法，上层MPC在满足ZMP稳定性约束和质心运动可行域约束的条件下，得到稀疏的质心运动轨迹和ZMP轨迹；下层MPC以跟踪上层稀疏轨迹为目标，得到密集质心位置运动轨迹；该密集轨迹经质心轨迹检测器判定无发散后，输出当前时刻的质心运动位置 ...

发明人： 黄强，赖俊杭，陈学超，余张国，高峻峣，李庆庆，李超

申请人： 北京理工大学

申请号： 202210904539.4

申请日期： 2022.07.29

摘要： 本发明公开了基于联邦卡尔曼滤波的双足机器人行走质心状态估计方法，惯性滤波器、运动学滤波器和线性倒立摆滤波器，分别处理惯性测量单元、关节码盘和力传感器的量测信息，经卡尔曼滤波时间更新和量测更新，得到次优质心状态估计向量和对应的误差协方差矩阵；主滤波器经卡尔曼滤波时间更新，得到次优质心状态估计向量和对应 ...

发明人： 陈学超，张锦埭，余张国，孟非，黄强，赵凌萱，杜嘉恒

申请人： 北京理工大学

申请号： 202211671481.X

申请日期： 2022.12.26

摘要： 本发明公开了一种主被动结合的悬挂缓震轮腿机器人小腿结构，包括连接杆和直线位移测量元件；连接杆顶部连接小腿连接件，内部连接缓冲器；缓冲器下部位于小腿外壳内，且连接杆与小腿外壳之间设有直线导向机构；直线位移测量元件安装在小腿外壳上；小腿外壳通过电机连接件连接电机，电机连接机器人行走轮。本发明的小腿结构实 ...

作者： 韩连强¹;，陈学超^1,2;，余张国^1,2;，高志发¹;，黄岩^1,2;，黄强^1,2; （¹北京理工大学机电学院；²仿生机器人与系统教育部重点实验室）

出处： 自动化学报 2022 第48卷 第9期 P2164-2174

关键词： 欠驱动双足机器人；离散地形；平衡控制；虚拟约束；模型预测控制

摘要： 欠驱动双足机器人在行走中为保持自身的平衡,双脚需要不间断运动.但在仅有特定立足点的离散地形上很难实现调整后的落脚点,从而导致欠驱动双足机器人在复杂环境中的适应能力下降.提出了基于虚拟约束（Virtual constraint,VC）的变步长调节与控制方法,根据欠驱动双足机器人当前状态与参考落脚点设计 ...

作者： 韩连强¹;陈学超^1,2;余张国^1,2;高志发¹;黄岩^1,2;黄强^1,2 （¹北京理工大学机电学院, 北京, 100081;²仿生机器人与系统教育部重点实验室, 仿生机器人与系统教育部重点实验室, 北京, 100081）

出处： 自动化学报 2022 第48卷 第9期 P2164-2174

关键词： 欠驱动双足机器人；离散地形；平衡控制；虚拟约束；模型预测控制

摘要： 欠驱动双足机器人在行走中为保持自身的平衡,双脚需要不间断运动.但在仅有特定立足点的离散地形上很难实现调整后的落脚点,从而导致欠驱动双足机器人在复杂环境中的适应能力下降.提出了基于虚拟约束(Virtual constraint, VC)的变步长调节与控制方法,根据欠驱动双足机器人当前状态与参考落脚点设 ...

作者： Huang, Qiang¹;Dong, Chencheng²;Yu, Zhangguo³;Chen, Xuechao⁴;Li, Qingqing⁵;Chen, Huanzhong⁶;Liu, Huaxin⁷; （¹School of Mechatronic Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Beijing Advanced Innovation Center for Intelligent Robotics and System, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Key Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China, with the International Joint Research Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China, and also with the State Key Laboratory of Intelligent Control and Decision of Complex System, Beijing 100081 China (e-mail: qhuang@bit.edu.cn).;²School of Mechatronic Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Beijing Advanced Innovation Center for Intelligent Robotics and System, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, and also with the Key Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China (e-mail: 3120195094@bit.edu.cn).;³School of Mechatronic Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Beijing Advanced Innovation Center for Intelligent Robotics and System, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Key Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China, with the International Joint Research Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China, and also with the State Key Laboratory of Intelligent Control and Decision of Complex System, Beijing 100081 China (e-mail: yuzg@bit.edu.cn).;⁴School of Mechatronic Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Beijing Advanced Innovation Center for Intelligent Robotics and System, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Key Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China, with the International Joint Research Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China, and also with the State Key Laboratory of Intelligent Control and Decision of Complex System, Beijing 100081 China (e-mail: chenxuechao@bit.edu.cn).;⁵School of Mechatronic Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Beijing Advanced Innovation Center for Intelligent Robotics and System, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, and also with the Key Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China (e-mail: hexb66@bit.edu.cn).;⁶School of Mechatronic Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Beijing Advanced Innovation Center for Intelligent Robotics and System, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, and also with the Key Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China (e-mail: 3120195092@bit.edu.cn).;⁷School of Mechatronic Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, with the Beijing Advanced Innovation Center for Intelligent Robotics and System, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 China, and also with the Key Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing 100081 China (e-mail: 0077@bit.edu.cn).）

出处： IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 2022 Vol.27 No.5 P1-11

关键词： CAPTURABILITY-BASED ANALYSIS;IMPEDANCE CONTROL;LEGGED LOCOMOTION;WALKING;UNEVEN;JOINT;MANIPULATION;MODEL

摘要： Compliance control is important for the realization of disturbance absorption in biped robots. However, under a sustained disturbance, compliance cont ...