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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学;安徽大学申请的专利基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法及设备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116237950B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310344973.6，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法及设备是由孙永军;周云虎;鲍礼铭;王强;金银锡;任玉坤;史士财;刘宏设计研发完成，并于2023-04-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法及设备在说明书摘要公布了：基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法及设备，属于超冗余机器人运动规划及控制技术领域。为了解决现有超冗余机器人末端运动精度低的问题，本发明将超冗余机器人在运动学链上分成基部，颈部和头部，基部采用背脊曲线进行运动学的设计，并进行离散化计算出基部的关节角；然后计算超冗余机器人头部工作空间，并确定灵活工作空间的中心；通过用头部末端连杆的期望位姿和头部的灵活工作空间得出用于颈部的末端参考坐标系的期望位置和方向，使用最优化算法计算颈部和头部的关节角度。适用于超冗余机器人的末端控制。

本发明授权基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法及设备在权利要求书中公布了：1.基于分段运动规划策略的机器人末端精确控制方法，其特征在于，针对超冗余机器人进行末端精确控制，所述超冗余机器人为蛇形机器人，包括头部、颈部和基部，头部和基部通过颈部连接； 针对超冗余机器人进行末端精确控制的过程包括以下步骤： S1、通过平面圆弧背脊曲线确定超冗余机器人的基部的关节角； S2、确定灵活工作空间的中心： 采用TRAC-IK算法计算超冗余机器人头部工作空间，计算出的头部工作空间共有Np个点，以其中的第i个空间点pi为球心，半径Rp构建球面Si，i＝1,2,3,…,Np；在Si上均匀分布Ns个点其中第k个点为pi,k，k＝1,2,…,Ns；以为Z轴方向，以pi,k为原点构建坐标系Wi,k，计算过程如下： 其中，分别为Wi，k坐标系Z轴、X轴、Y轴单位向量，Wi，k坐标系原点为pi,k；vset为用户自定义三维单位向量；则每个pi构成的球面上均匀分布Ns个期望位姿 使用TRAC-IK算法对每个求取逆运动学解，假设Ns个姿态能求取m个解；基于工作空间，根据可达度指标D确定灵活工作空间，进而确定出灵活工作空间的中心； S3、将超冗余机器人头部的灵活工作空间中心与头部末端期望位置重合，确定头部基座原点即颈部末端的期望位置，使用最优化方法使颈部末端实际的位置和末端局部坐标系X轴方向靠近期望的位置和方向，进而解出颈部的关节角： 首先确定颈部末端连杆的期望位置： 头部的基坐标系也是颈部的末端坐标系；设灵活工作空间的中心点、头部的基坐标系原点和基部的末端点分别为G0、B0和P0，则有 Lc＝‖B0-G0‖5 Pd＝G0-Lcrd7 其中，Lc为灵活工作空间的中心点到头部的基坐标系原点的距离；Pd为颈部末端连杆的期望位置；rd为颈部末端连杆的期望方向； 然后，颈部关节角的求解问题便转化为颈部末端姿态与期望位姿误差最小的最优化问题；假设颈部有nc个关节，颈部关节的关节角为θk,θk+1,....,θk+nc-1，因此有 其中，kTk+1为第k+1关节坐标系到第k个坐标系的齐次变换矩阵；En为目标函数；Pa和ra分别为颈部末端连杆的实际位置和方向；h是权重系数；和分别为关节角的关节限位下限和上限； S4、将颈部的末端作为头部的基座采用TRAC-IK逆运动学算法求解出头部的关节角。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人哈尔滨工业大学;安徽大学，其通讯地址为：150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。