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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利基于法向压力与布料张力控制的机器人辅助缝制送料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：CN117888292B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28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：202310611955.X，技术领域涉及：D05B27/00；该发明授权基于法向压力与布料张力控制的机器人辅助缝制送料方法是由王进;刘峦;李小飞;张仁戈;张海运;陆国栋设计研发完成，并于2023-05-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于法向压力与布料张力控制的机器人辅助缝制送料方法在说明书摘要公布了：本发明涉及机器人轨迹规划领域，尤其涉及一种基于法向压力与布料张力控制的机器人辅助缝制送料方法，首先建立了基于位置的阻抗控制模型，并对不同阻抗参数对控制系统响应的影响进行了分析，通过劳斯稳定性判据确定了阻抗参数调节范围；然后基于改进粒子群算法改进目标函数与自适应惯性因子，使控制系统适应度指标最优，获得了最优阻抗参数，对法向压力实现了跟踪控制；最后通过动态调整期望阻尼参数设计自适应阻抗控制器，动态补偿环境扰动，再采用劳斯稳定性判据分析自适应控制器稳定性，确定了自适应更新率的取值范围，对布料张力实现跟踪控制。本发明能够解决机器人辅助缝制过程中由于法向压力和布料张力波动导致的布料滑动、边缘褶皱等问题。

本发明授权基于法向压力与布料张力控制的机器人辅助缝制送料方法在权利要求书中公布了：1.一种基于法向压力与布料张力控制的机器人辅助缝制送料方法，其特征在于，具体包括以下内容： 步骤一，建立基于位置的阻抗控制模型，并对不同阻抗参数对阻抗控制系统响应的影响进行分析，通过劳斯稳定性判据确定阻抗控制参数调节范围； 步骤二，基于改进粒子群算法改进目标函数与自适应惯性因子，使阻抗控制系统适应度指标最优，获得最优阻抗参数，对法向压力实现跟踪控制； 步骤三，通过动态调整期望阻尼参数设计机器人的自适应阻抗控制器，动态补偿环境扰动，再采用劳斯稳定性判据分析自适应阻抗控制器稳定性，确定自适应更新率的取值范围，对布料张力实现跟踪控制； 步骤四，对经过步骤三和步骤四的参数自适应控制调整后的阻抗控制系统进行稳态后力的跟踪误差分析和验证； 所述步骤一中的建立基于位置的阻抗控制模型，具体为：设、、分别表示参考期望位置、速度、加速度，、、分别表示阻抗控制模型补偿后发送给机器人的末端位置、速度、加速度，表示由逆运动学得到的待输入到机器人控制器中的关节位置，表示控制器实际执行的关节位置，表示给定的环境位置信息，表示机器人末端实际到达位置，表示与环境实际接触力，表示期望接触力，则基于位置的阻抗控制模型的表达式为： 1 其中、、分别表示阻抗控制中期望惯性参数矩阵、期望阻尼参数矩阵以及期望刚度参数矩阵，表示机器人末端与环境间实际接触力和期望接触力偏差： 2 通过拉氏变换，阻抗控制模型在频域内表示为： 3 式中，，表示机器人末端实际执行位置与期望位置偏差；表示机器人末端实际接触力与期望力偏差，根据机器人工作空间维度h，阻抗参数、、设定为h×h维正定对角阵；机器人控制器通过离散点位方式控制机器人运动，因此将传递函数进行离散化，具体如下： 令，利用Tustin变换将式3离散化，得到： 4 式中，，，z为复变量，由式4得到阻抗控制差分方程，表示为： 5 式中表示机器人控制器指令执行周期，表示t时刻机器人末端位置偏差，表示t时刻机器人末端力偏差；初始时刻，设定位置偏差与力偏差均为零，利用式5进行迭代计算，通过调整机器人末端位置偏差来补偿末端力偏差，使得机器人末端接触力始终为期望值； 所述步骤一中的对不同阻抗参数对阻抗控制系统响应的影响进行分析，通过劳斯稳定性判据确定阻抗控制参数调节范围，具体为： 所述阻抗控制模型中参数矩阵为正定对角阵，即机器人在任务空间中各方向的力是相互解耦的，则在机器人单方向力进行分析，因此将式1表示为：6 式中分别表示的单方向元素，在机器人控制器中，通过积分形式对式6进行离散化处理，得到： 7 式中表示机器人控制器指令执行周期，n表示第n个控制周期； 对于连续阻抗控制系统，阻抗控制参数m、b、k大于零，根据劳斯稳定性判据得到阻抗控制系统总是稳定的，但是当连续系统离散化处理后，阻抗控制系统稳定性发生变化；当阻抗控制参数m、b、k满足相关约束条件后，阻抗控制系统达到稳定； 具体的，根据现代控制理论，确定状态变量以及输出变量如下： 8 将式8代入式7中，得： 9 式9整理后，得： 10 由式10可知，系统状态空间表达式为： 11 式中u表示系统的输入向量，，由式11可知，系统矩阵A、控制矩阵b、输出矩阵c分别为： 12 对于线性定常系统，当系统矩阵A全部特征值均具有负实部时，系统在平衡状态渐进稳定，但从工程应用角度则偏重系统输出稳定性，由式12可知，系统特征方程为： 13 为特征值，式13展开： 14 令，代入式14中，得到： 15 根据线性系统劳斯稳定性判据，当特征方程的各项系数符号相同且均不为零时，系统稳定，结合阻抗控制参数实际意义，系统输出稳定满足的条件为： 16 对式16进一步求解，得： 17 当阻抗控制参数m、b、k满足式17所示条件时，系统输出稳定，则选择不同的阻抗控制参数m、b、k组合，以使系统具有期望的动态性能。

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