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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种基于力反馈的变刚度执行器力-刚度闭环控制方法及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：CN119526418B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23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：202411894013.8，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于力反馈的变刚度执行器力-刚度闭环控制方法及系统是由杨吉祥;汤旭;丁汉设计研发完成，并于2024-12-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于力反馈的变刚度执行器力-刚度闭环控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于机器人控制领域，公开了一种基于力反馈的变刚度执行器力‑刚度闭环控制方法及系统，该方法包括非线性PID控制方法，刚度闭环控制方法及参数整定方法与流程。本发明通过基于双曲正割构造的非线性PID控制方法，能够有效提升高度非线性的系统和复杂扰动环境下的力控制精度；基于力反馈的刚度闭环控制方法，有效调节不同刚度环境下的系统刚度特性，提高系统稳定性和力控制精度；基于启发式算法和综合目标下的控制系统的参数整定方法，能够有效对控制系统的多种参数进行整定，保证系统的稳定性。这一综合技术特征使得该控制方法在机器人技术领域具有灵活性、高效性和适应性。

本发明授权一种基于力反馈的变刚度执行器力-刚度闭环控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于力反馈的变刚度执行器力-刚度闭环控制方法，其特征在于，该方法包括非线性PID控制方法，刚度闭环控制方法及参数整定方法与流程； 所述参数整定方法与流程为： S1：被控制系统辨识 S2：非线性PID的线性参数辨识：KP，KI，KD S3：非线性PID的非线性增益函数参数辨识：HPe，HIe，HDe S4：刚度控制律参数辨识：α1、α2和α3 所述S1中的被控制系统参数辨识可以通过扫频法、伪随机序列法得到系统的传递函数； 所述S2中的线性参数辨识可以通过经验积累法、Ziegler-Nichols法、Cohen-Coon法； 所述S3中的非线性增益函数参数辨识采用启发式优化算法实现，但是限定其算法优化目标为被控制系统输出量与非线性PID控制输出量方差的加权作为目标函数，其表达式为 式中α和β为权重，J为优化目标；为被控制系统输出量的方差，用于评判系统输出的稳定性；非线性PID控制输出量方差，用于评价非线性PID控制系统的抗扰动能力；当被控制系统较为稳定，外界扰动比较小，可以设置较大的α值，当外界扰动比较大，可以设置较大的β值； 所述S3中的启发式优化算法参数整定过程中，被控制系统输出期望值设定为0，在被控制系统中输出设定随机扰动，刚度控制律未应用； 所述S4中的刚度控制律参数辨识采用启发式优化算法实现，但是限定其算法优化目标为被控制系统输出量与控制系统输出量方差的加权作为目标函数，其表达式为 式中α和β为权重，J为优化目标；为被控制系统输出量的方差，用于评判系统输出的稳定性；为非线性PID控制输出量方差，刚度控制率控制输出量方差，用于评价整个控制系统的抗扰动能力； 所述S4中的启发式优化算法参数整定过程中，被控制系统输出期望值设定为0，在被控制系统中输出设定随机扰动。

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