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龙图腾网获悉燕山大学;北京大学人民医院申请的专利基于高阶全驱系统方法的七自由度机械臂轨迹跟踪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：CN117921667B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02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：202410151244.3，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于高阶全驱系统方法的七自由度机械臂轨迹跟踪控制方法是由张亚辉;刘艳玲;张佳龙;谭朝;徐海林;芦浩;李贵成;孙迎兵;文桂林设计研发完成，并于2024-02-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于高阶全驱系统方法的七自由度机械臂轨迹跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于高阶全驱系统方法的七自由度机械臂轨迹跟踪控制方法，其包括以下步骤：S1、确定七自由度机械臂系统模型，给定关节目标角位置、角速度和角加速度；S2、建立七自由度机械臂的动力学模型；S3、设计扩张状态观测器观测由模型参数不确定性和外界干扰形成的集总扰动；S4、将机械臂动力学模型转化为高阶全驱系统模型，将集总扰动补偿到控制器中并设计高阶全驱控制器；S5、进行模型搭建和仿真验证。本方法模型处理过程简单，控制器设计简单有效，结合参数化设计，参数求解过程数值稳定，并通过仿真验证证明了扩张状态观测器补偿的基于高阶全驱系统方法的轨迹跟踪控制方案，能够实现有限时域内稳定快速跟踪，具有较高工程价值。

本发明授权基于高阶全驱系统方法的七自由度机械臂轨迹跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于高阶全驱系统方法的七自由度机械臂轨迹跟踪控制方法，其特征在于：其包括如下步骤： S1、确定七自由度机械臂的系统模型，给定机械臂的期望轨迹信息，期望轨迹信息包括机械臂各关节期望角位置的信息； S2、建立七自由度机械臂的动力学模型，确定标称部分以及集总扰动；得到机械臂系统的集总扰动的模型如下： ； 其中，和分别对应动力学参数的不确定性部分；为待控制单元各个关节受到的外部扰动； S3、构建三阶扩张状态观测器并对建模不确定性和系统内外干扰进行估计，具体包括以下子步骤： S31、构建扩张状态观测器的二阶系统： ； 其中，为系统状态，为的导数，为已知平滑函数，为对控制输入有影响的平滑函数，为控制输入，表示集总扰动； S32、构建三阶扩张状态观测器：通过引入对集总扰动的估计值，将二阶系统扩展为状态构建三阶扩张状态观测器，定义，且有界，将其自由度机械臂的状态空间形式描述如下： ； 构建三阶扩张状态观测器如下： ； 其中，表示状态向量，表示控制输入，分别为状态的观测值，为观测器的状态观测误差，分别为观测器增益向量，由带宽决定并影响观测误差的收敛速度；M0、G0、C0分别为待控制单元的标称惯性矩阵、重力矩阵以及标称科氏力矩阵； S33、确定观测器增益如下： ； 其中，为观测器带宽的正实数； S4、构建高阶全驱系统控制器，将三阶扩张状态观测器观测的集总扰动的估计值补偿到控制器中；将七自由度机械臂的动力学模型转化为高阶全驱形式并得到自适应跟踪控制律，之后得到轨迹跟踪控制器并进行参数化设计；得到轨迹跟踪控制器具体包括以下子步骤： S41、将机械臂动力学模型转化为高阶全驱系统模型： ； S42、得到轨迹跟踪控制器为： ； S5、将轨迹跟踪控制器应用于七自由度机械臂，并进行仿真验证，实现关节角度的跟踪。

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燕山大学;北京大学人民医院，其通讯地址为：066004 河北省秦皇岛市河北大街西段438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”。