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公开(公告)号：CN109159829A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201811155609.0
申请日：2018-09-30
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: B62D57/028 , G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种草地爬行机器人，特别是涉及一种具有自主避障功能的草地爬行机器人，本发明为解决现有技术中爬行机器人在草地环境中不具备自主躲避障碍物、轮部抓地力低和缺乏减震的问题，所述草地爬行机器人包括轮部、传动系统、减震系统、转向系统、机身和控制系统，所述轮部包含左前轮、右前轮、左后轮和右后轮，传动系统包含步进电机、传动轴、万向联轴器和减速器，减震系统包含前轮减震系统和后轮减震系统，转向系统包含舵机、舵机杆和连杆，控制系统以主控芯片STM32F429IGT为主，并与步进电机驱动TB6600、舵机和超声波传感器控制连接，可实现机器人自主避障，能在具有坡度和落差的草地环境中工作。
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公开(公告)号：CN110053684B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201910331174.9
申请日：2019-04-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 一种适于斜坡路面的爬行机器人腿部装置及控制属于机器人技术领域；解决了现有技术中爬行机器人在斜坡路面平衡能力差的问题；包括髋关节、膝关节、腿部机构、足部装置以及控制系统；所述腿部机构采用双列角接触球轴承，增加了一个转动自由度，提供了充足的平衡运动裕度；所述足部装置采用三维力传感器，可根据腿部末端的受力情况调节腿部位置，使得机身与斜坡平行，保持重心稳定；所述控制系统针对爬行机器人在斜坡行进时腿部各关节存在耦合以及受到摩擦力、温度变化综合扰动的影响，采用基于力反馈的抗干扰解耦控制，将腿部末端的受力大小作为抗干扰解耦控制输入端的参考信息，提高了腿部的控制精度、运动平衡性以及爬行机器人在斜坡的行进效率。
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公开(公告)号：CN109305240A
公开(公告)日：2019-02-05
申请号：CN201811194457.5
申请日：2018-10-15
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: B62D57/024
Abstract: 本发明涉及一种爬行机器人足部结构，具体涉及一种用于斜坡环境下的爬行机器人足部结构。本发明为解决现有技术中爬行机器人在斜坡环境下地形适应性差，运动稳定性差以及姿态不可控制的问题。本发明所述爬行机器人足部结构包括踝关节、支撑架、足底结构以及控制系统。本发明踝关节中采用四个步进电机以及关节轴承，通过控制系统可以实现足部前后左右的倾斜以保持机身重心稳定，足底结构采用四个相同且周向均匀分布的足底，使得足部结构受力均匀，并且在弹簧的作用下，可以实现减震，控制系统以主控芯片STM32F429IGT为主，并与四个步进电机驱动芯片TB6600和六轴传感器ATK-MPU6050控制连接，在斜坡环境下具有地形适应性好，运动稳定性强以及姿态可控的特点。
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公开(公告)号：CN109992014A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910331172.X
申请日：2019-04-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种斜坡路面下爬行机器人的视觉导航云台装置及控制属于爬行机器人领域；解决了现有技术中视觉导航云台装置获取导航图像不全和控制精度差的问题；所述视觉导航云台装置包括：视觉传感器、云台小臂、云台中臂、云台大臂、云台底座和控制系统；所述云台装置增加了横滚角方向的转动，提高了云台装置获取导航图像时的转向灵活性；所述控制系统针对爬行机器人在斜坡路面导航时受地面冲击的影响，云台装置会有一定程度的抖动，采用一种基于转速偏差变化率优化的模糊算法，通过对步进电机转速偏差变化率的取值进行优化，降低了云台装置的抖动情况，能够准确稳定地完成航向角、横滚角和俯仰角方向的转动，使获取的导航图像更完整，控制精度更高。
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公开(公告)号：CN110014451A
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201910331173.4
申请日：2019-04-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种适于斜坡路面的爬行机器人髋部装置及控制属于机器人技术领域；解决了现有技术中爬行机器人髋部缺乏高效的减震机构以及在斜坡路面对机身位姿调整效率低的问题；包括机身、支撑机构、调整关节以及控制系统；所述支撑机构包括支撑架、悬架、中心转轴、紧固装置；所述调整关节包括左调整关节和右调整关节；所述调整关节采用减震机构，在不影响行走效率的情况下能有效地缓冲地面对机体的冲击；所述控制系统针对机身位姿调整效率不高的问题，采用基于增速率的RBF整定PID控制，将增速率参数引入RBF整定PID中，并对PID参数限幅，既能保证机身位姿的调整精度又能提高调整效率，缩短了爬行机器人通过斜坡路面的时间，减少了步进电机的能量损耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109992014B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN201910331172.X
申请日：2019-04-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种斜坡路面下爬行机器人的视觉导航云台装置及控制属于爬行机器人领域；解决了现有技术中视觉导航云台装置获取导航图像不全和控制精度差的问题；所述视觉导航云台装置包括：视觉传感器、云台小臂、云台中臂、云台大臂、云台底座和控制系统；所述云台装置增加了横滚角方向的转动，提高了云台装置获取导航图像时的转向灵活性；所述控制系统针对爬行机器人在斜坡路面导航时受地面冲击的影响，云台装置会有一定程度的抖动，采用一种基于转速偏差变化率优化的模糊算法，通过对步进电机转速偏差变化率的取值进行优化，降低了云台装置的抖动情况，能够准确稳定地完成航向角、横滚角和俯仰角方向的转动，使获取的导航图像更完整，控制精度更高。
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公开(公告)号：CN110014451B
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN201910331173.4
申请日：2019-04-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种适于斜坡路面的爬行机器人髋部装置及控制属于机器人技术领域；解决了现有技术中爬行机器人髋部缺乏高效的减震机构以及在斜坡路面对机身位姿调整效率低的问题；包括机身、支撑机构、调整关节以及控制系统；所述支撑机构包括支撑架、悬架、中心转轴、紧固装置；所述调整关节包括左调整关节和右调整关节；所述调整关节采用减震机构，在不影响行走效率的情况下能有效地缓冲地面对机体的冲击；所述控制系统针对机身位姿调整效率不高的问题，采用基于增速率的RBF整定PID控制，将增速率参数引入RBF整定PID中，并对PID参数限幅，既能保证机身位姿的调整精度又能提高调整效率，缩短了爬行机器人通过斜坡路面的时间，减少了步进电机的能量损耗。
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公开(公告)号：CN110053684A
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201910331174.9
申请日：2019-04-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 一种适于斜坡路面的爬行机器人腿部装置及控制属于机器人技术领域；解决了现有技术中爬行机器人在斜坡路面平衡能力差的问题；包括髋关节、膝关节、腿部机构、足部装置以及控制系统；所述腿部机构采用双列角接触球轴承，增加了一个转动自由度，提供了充足的平衡运动裕度；所述足部装置采用三维力传感器，可根据腿部末端的受力情况调节腿部位置，使得机身与斜坡平行，保持重心稳定；所述控制系统针对爬行机器人在斜坡行进时腿部各关节存在耦合以及受到摩擦力、温度变化综合扰动的影响，采用基于力反馈的抗干扰解耦控制，将腿部末端的受力大小作为抗干扰解耦控制输入端的参考信息，提高了腿部的控制精度、运动平衡性以及爬行机器人在斜坡的行进效率。
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公开(公告)号：CN109334799A
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201811155499.8
申请日：2018-09-30
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明涉及一种爬行机器人轮部装置，具体涉及一种面向山地侦查的爬行机器人轮部装置。本发明为解决现有技术中爬行机器人在山地侦察环境中爬坡困难、缺乏减震和姿态控制的问题。本发明所述爬行机器人轮部装置包括：组合轮，传动系统，减震系统，机身和控制系统。组合轮包含轮I、轮II、轮III、三角轮系支撑架、履带和L型支架，三个相同带直齿的轮子成正三角分布在三角轮系支撑架中，履带与三个轮子同时啮合，减震系统包含减震器、支架I和支架II，所述控制系统以主控芯片STM32F103C8T6为主，并与步进电机驱动芯片TB6600和六轴传感器ATK-MPU6050控制连接。本发明的轮部装置具有爬坡能力强、减震性能良好和姿态可控制的特点，能在多斜坡和有落差的山地环境中工作。该装置用于山地侦查领域。
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公开(公告)号：CN209240070U
公开(公告)日：2019-08-13
申请号：CN201821689816.X
申请日：2018-10-18
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本实用新型涉及一种用于社区卫生服务中心送水机器人的手臂装置，为了解决现有用于社区卫生服务中心送水机器人的手臂装置不能实现多角度抓取水杯，且在运送过程中容易掉落的问题，本实用新型所述手臂装置包括手关节、腕关节、肘关节、控制器，所述手关节包括第一多功能支架、第一舵机、第一金属舵盘、联轴器、锥齿轮传动机构、机械手爪、直齿轮传动机构，所述腕关节包括第二金属舵盘、第二舵机、第二多功能支架，所述肘关节包括长U型支架、双轴舵机、第三金属舵盘、短U型支架，本实用新型机械手爪为刚性联接，机械手爪抓杯成功率高，整体结构简洁、传动效率高，所述手臂装置可以实现多角度端起水杯和倒水的功能。
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