西南科技大学霍建文获国家专利权
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龙图腾网获悉西南科技大学申请的专利摆式球形机器人姿态扰动补偿控制方法及其系统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:CN116766198B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22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:202310855950.1,技术领域涉及:B25J9/16;该发明授权摆式球形机器人姿态扰动补偿控制方法及其系统是由霍建文;林锐;王启官;杨瑞林设计研发完成,并于2023-07-12向国家知识产权局提交的专利申请。
本摆式球形机器人姿态扰动补偿控制方法及其系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种球形机器人姿态扰动补偿控制方法及其系统,控制方法包括S1章动角θ和自转角S2将章动角θ和自转角与机器人的实时章动角yθ和实时自转角求差,得到误差量eθ和并进行微分得到微分量和S3将eθ和及和量分别输入一个模糊PID控制器,分别得到控制量uθ和S4将uθ和组合后传输给摆式球形机器人执行,采集形机器人的姿态角及角速度,并输出yθ和S5将姿态角度、角速度和控制量upid发送给非线性扰动观测器,输出估计的扰动S6将扰动与控制量upid相减得到控制量并发送给摆式球形机器人,重复步骤S2~步骤S6,直至完成姿态调整。
本发明授权摆式球形机器人姿态扰动补偿控制方法及其系统在权利要求书中公布了:1.摆式球形机器人姿态扰动补偿控制方法,其特征在于,包括步骤: S1、接收来自遥控端发送的传感器传输的章动角θ和自转角φ; S2、将章动角θ和自转角φ与机器人的实时章动角y θ和实时自转角y φ求差,得到误差量e θ和e φ,对误差量e θ和e φ进行微分得到微分量和; S3、将误差量e θ和微分量及误差量e φ和微分量分别输入一个模糊PID控制器,分别得到控制量u θ和u φ; S4、将u θ和u φ组合成u pid=[0,0,…,u θ,u φ]T传输给摆式球形机器人执行,采集摆式球形机器人的姿态角及角速度,并输出实时章动角y θ和实时自转角y φ; S5、将姿态角度、角速度和控制量u pid发送给非线性扰动观测器,输出估计的扰动; 所述非线性扰动观测器的数学表达式为: , 其中,为状态方程;为实时状态,其等于的积分;和均为扰动观测器的系数函数;为对称的系数矩阵;均为中间参数;为摆式球形机器人动力学模型的惯性矩阵;为扰动;为角速度,为摆式球形机器人的广义坐标;分别为球形机器人球壳的章动角、自转角、进动角、摆锤摆角和内部框架的旋转角;[.]T为转置;为的一阶导数;为状态方程; S6、将扰动与控制量u pid相减得到补偿扰动后的控制量,并发送给摆式球形机器人,重复步骤S2~步骤S6,直至完成姿态调整。
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