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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利一种用于变胞机器人重构的稳定性控制方法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：CN116834028B 。

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：202310570479.1，技术领域涉及：B25J11/00；该发明授权一种用于变胞机器人重构的稳定性控制方法是由刘俊;朱嘉炜;阮小栋设计研发完成，并于2023-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于变胞机器人重构的稳定性控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于变胞机器人重构的稳定性控制方法，包括：1、生成变胞机器人重构过程中各关节的期望轨迹；2、通过将关节以及调质心滑块的期望轨迹与实际轨迹的偏差输入至滑模控制器中，计算并输出重构过程各关节以及调质心滑块运动实际所需力矩；3、将重构过程中各关节以及调质心滑块运动的实际所需力矩输入至动力学模型中得到各关节以及调质心滑块的实际轨迹；4、利用各关节以及调质心滑块运动的实际轨迹计算变胞机器人ZMP的实际值，并将其反馈回模糊PID控制模块构成稳定性的上层闭环控制。本发明能够实现整车实际ZMP位置趋近于理论参考位置，从而能提高系统重构时的稳定性。

本发明授权一种用于变胞机器人重构的稳定性控制方法在权利要求书中公布了：1.一种用于变胞机器人重构的稳定性控制方法，其特征在于，所述变胞机器人包括：前、后车身、折叠腿、举升机构、调质心机构以及用于稳定性控制的上层模糊PID控制器和下层滑模控制器；其中，前车身上布置有一对轮毂电机和一对麦弗逊悬架；后车身的顶板上布置有所述折叠腿、调质心机构以及举升机构，并在后车身的下方也布置有一对轮毂电机、一对麦弗逊悬架以及制动装置；所述举升机构通过举升电机和电动推杆分别进行旋转运动和平移运动，所述调质心机构中设置有沿竖直和水平方向上移动的调质心滑块；所述稳定性控制方法是按如下步骤进行： 步骤1：生成变胞机器人重构过程中各关节的期望轨迹； 步骤1.1：建立变胞机器人重构的运动学模型； 步骤1.2：根据拉格朗日动力学理论，利用式7建立变胞机器人重构的动力学模型； 7 式7中：表示为变胞机器人的一组广义坐标，且，其中，分别为折叠腿上的踝、膝、髋以及举升机构的举升关节的转动角度，为所述调质心滑块和所述电动推杆的平动距离；分别为的一阶及二阶导数；为质量矩阵项；为科里奥项；为重力项；为变胞机器人各关节的驱动力矩，其中，为踝关节的驱动力矩；为膝关节的驱动力矩；为髋关节的驱动力矩；为所述调质心滑块的驱动力矩；为举升关节的驱动力矩；为电动推杆的驱动力矩； 步骤1.3：采用式8所示的五次多项式拟合方法构建变胞机器人的踝关节、膝关节、髋关节、举升关节中任意第个关节在t时刻的期望轨迹； 8 式8中，分别表示踝关节，膝关节，髋关节和举升关节，为第个关节完成重构所需转动的角度，为第个关节的初始转角，为重构时间； 步骤1.4：以变胞机器人的足支撑域中心点作为期望零力矩点位置，将变胞机器人在t时刻的实际零力矩点位置与期望零力矩点位置的偏差以及偏差的变化率输入至上层模糊PID控制器中，计算并输出调质心滑块在t时刻的期望轨迹； 步骤2：计算变胞机器人在t时刻第个关节的实际轨迹与期望轨迹的偏差，以及调质心滑块的实际轨迹与期望轨迹的偏差；其中,； 步骤3：将偏差和偏差输入下层滑模控制器中，用于计算各关节重构过程所需的力矩以及用于调整变胞机器人调质心滑块运动所需的力矩； 步骤3.1：利用式9构建切换面函数； 9 式9中，表示对角常系数矩阵，为跟踪误差，且，为的导数； 步骤3.2：利用式10构建趋近率为指数趋近律： 10 式10中，和表示两个对角常系数矩阵，且，表示对角常系数矩阵中第i个对角系数，且0；，表示对角常系数矩阵中第i个对角系数，且0；表示符号函数，其中，； 步骤3.3：对式9进行求导，并将所述动力学模型代入式9，从而利用式11得到滑模控制器的输出力矩； 11 式11中，表示变胞机器人第个关节和调质心滑块在t时刻的期望轨迹的二阶导数； 步骤4：将和代入式7中得到各关节的实际轨迹以及调质心滑块的实际轨迹； 步骤5：将和代入至变胞机器人中各种构件的质心计算公式，得到各种构件的质心位置，其中，分别代表6种构件，依次包括：变胞机器人小腿、大腿、后车身、举升杆下杆、前车身、电动推杆；从而利用式12得到变胞机器人在t时刻的实际零力矩点位置，并输入至模糊PID控制器以实现对变胞机器人稳定性的上层闭环控制； 12 式12中，为变胞机器人各构件的质量，、分别为第种构件的质心在、坐标轴方向上的坐标值，、分别为构件的质心在、坐标轴方向上的加速度，为重力加速度。

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