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龙图腾网获悉江苏大学申请的专利一种基于电流优化的机械臂关节重力补偿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：CN118721279B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07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：202410979580.7，技术领域涉及：B25J19/00；该发明授权一种基于电流优化的机械臂关节重力补偿系统是由孙晓东;张孙旸;陈龙;王勇;杨泽斌;李可;田翔;韩守义;孙超;许乃熹;温燚龙设计研发完成，并于2024-07-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于电流优化的机械臂关节重力补偿系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于电流优化的机械臂关节重力补偿系统，由第一、第二角度传感器、矩阵变换模块、位置传感器、质心向量模块、重力补偿计算模块、重力向量模块、初始补偿模块、第一、第二电流传感器、插值电流计算模块以及粒子优化模块组成，根据机械臂的结构参数建立D‑H参数表，得到坐标变换矩阵，由坐标变换矩阵和机械臂的物理参数得到机械臂上所有关节的重力向量和重力力矩，由重力向量和重力力矩得到电流初值，再通过改进的粒子群优化得到实时的最优补偿电流，对各关节的重力补偿值进行数据校正，解决补偿数值偏差的问题，可以在负载变化或外在环境变化时对补偿数据进行及时调整，使机械臂的运行更加平稳，提高机械臂的工作效率。

本发明授权一种基于电流优化的机械臂关节重力补偿系统在权利要求书中公布了：1.一种基于电流优化的机械臂关节重力补偿系统，其特征是：由第一、第二角度传感器31、42、矩阵变换模块32、位置传感器33、质心向量模块34、重力补偿计算模块35、重力向量模块36、初始补偿模块37、第一、第二电流传感器38、40、插值电流计算模块39以及粒子优化模块41组成， 通过测量和第一角度传感器31的采集得到机械臂在初始状态下的基本机械参数，所述的基本机械参数输入到矩阵变换模块32中得到变换矩阵通过位置传感器33获得每一个连杆的质心坐标Xi，Yi，Zi以及重力作用位置的横坐标Xgi和纵坐标Ygi，i为机械臂中的连杆或关节的数量；将每一个连杆的质心坐标Xi，Yi，Zi输入到质心向量模块34中得到相对质心向量Pi；每个连杆质量mi与所述的变换矩阵相对质心向量Pi输入到重力补偿计算模块35中得到重力力矩MEi；所述的重力作用位置的横坐标Xgi、纵坐标Ygi和重力力矩MEi输入到重力向量模块36中得到重力向量由第一电流传感器38检测实时电流Iin，由第二角度传感器42检测机械臂各关节实时工作角度φi，将重力向量实时电流Iin、实时工作角度φi以及惯性矩阵Mr和科氏力和离心力矩阵输入到初始补偿模块37中得到初始补偿电流Icom；由第二电流传感器40检测第一、第二、第四关节测量电流I1，I2，I4，将其对应的关节选择角度Ai,Bj,Ck和工作角度范围A，B，C作为输入信号输入到插值电流计算模块39中得到电流初值Iorg，将电流初值Iorg与设定的运行电流Iset作为粒子优化模块41的输入得到最优电流补偿Ig，将最优电流补偿Ig和初始补偿电流Icom相加得到最终补偿电流Ifinal，对机械臂关节重力进行补偿； 粒子优化模块41对电流初值Iorg与设定的运行电流Iset进行粒子群优化算法处理，所述的粒子群优化算法中的惯性权重为numsk代表当前的迭代次数，nums为迭代次数，ωmax为最大惯性权重为，ωmin为最小惯性权重； 所述的粒子群优化算法中的粒子的速度Vk是迭代k次后的粒子速度，C1，C2是加速因子，r1和r2是随机数，取值在0-1之间；Pk是经过k次迭代后的粒子位置，是粒子τ在第k次迭代中历史最优位置，是群体在第k次迭代中的历史最优位置，收缩因子C＝C1+C2。

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