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    科技成果转化挂牌信息〔2025〕3号——一种基于强化学习的阻抗控制器设计方法和系统等16项知识产权转让

    作者:编辑:蒋孟霖发布:2025-11-21点击量:

    依据《rabey雷竞技科技成果转化管理办法》文件精神,对我校机械科学与工程学院陶波老师团队的“一种基于强化学习的阻抗控制器设计方法和系统等16项知识产权转让”成果转化挂牌相关事项披露如下:

    一、成果名称及简介

    成果包含16项知识产权:

    (1)发明专利:一种基于RFID和激光雷达的三维地图重构系统及方法

    发明人:赵兴炜,陶波,张宇豪,丁汉

    专利号:ZL201910464704.7

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于三维地图构建领域,并公开了一种基于RFID和激光雷达的三维地图重构系统及方法。该重构系统包括:RFID读卡器、RFID标签、激光雷达、移动平台和控制器,其中:RFID标签设置在待识别对象上,RFID读卡器用于识别RFID标签和确定RFID标签的位置,然后传递给控制器;激光雷达用于扫描待重构区域并以此构建二维地图,并传递给控制器;控制器根据RFID标签在其数据库中找到与该RFID标签匹配的三维模型,然后将三维模型按照待识别对象的位置映射到二维地图中的相应位置,以此生成待重构区域的三维地图。本发明还公开了上述系统生成三维地图的方法。通过本发明,实现在低成本下的三维地图的构建,方便快捷。

    (2)发明专利:一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置

    发明人:陶波,丁涛,赵兴炜

    专利号:ZL202010346580.5

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于智能机器人技术领域,并具体公开了一种基于十字滑移台的多自由度旋转夹取机械爪装置,所述基于十字滑移台的多自由度旋转夹取机械爪装置包括十字滑移平台、回转支承机构、双垂直机械爪、激光测距模块、全向移动底盘和控制组件。所述激光测距模块连接于所述双垂直机械爪,所述双垂直机械爪连接于所述回转支承机构,所述回转支承机构连接于所述十字滑移平台,所述十字滑移平台连接于所述全向移动底盘。本发明可以实现诸如货架货物的任意夹取,有助于提升夹取灵敏度以及精确度,实现夹取空间利用率的最大化。

    (3)发明专利:一种基于强化学习的阻抗控制器设计方法和系统

    发明人:赵兴炜,陶波,韩世博,丁汉

    专利号:ZL202110061914.9

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明公开了一种基于强化学习的阻抗控制器设计方法和系统,属于机器人控制领域。本发明方法综合考虑控制输入,受控系统位置、速度和受到的外力的影响,并利用受控系统所受外力与其位置之间的正比例关系,设计出一种有效的奖励函数和价值函数,可在系统模型和环境模型未知的情况下,通过强化学习设计出最优的阻抗控制器,并可通过调节参数修改系统的响应特性,生成理想的机器人阻抗控制器。本发明方法明确了价值函数的形式,极大地减少了待定系数的数量,不需要复杂的深度网络对价值函数进行拟合,极大加速了学习过程。

    (4)发明专利:一种移动加工机器人的寻位方法

    发明人:陶波,韩世博,赵兴炜,丁汉

    专利号:ZL202110073814.8

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明公开了一种移动加工机器人的寻位方法,属于机器人控制领域,所述方法包括:S1:进行车臂标定,获得移动加工机器人基座FROBOT与固连在移动底盘上的刚体FAGVmark之间的转换关系;S2:调整移动加工机器人的位置,记录FAGVmark与移动底盘FAGV的坐标,获得FAGVmark和FAGV之间的转换关系;S3:在所述移动加工机器人移动过程中获取所述移动底盘FAGV的坐标,基于所述转换关系计算所述机器人基座FROBOT的坐标,以对所述机器人基座进行定位。所述方法标定过程操作简单、算法反应快速且定位准确性高,提升了机器人移动加工的灵活性。

    (5)发明专利:一种具有多模式切换功能的人机协作装配方法和系统

    发明人:赵兴炜,陶波,陈沂洺,丁汉

    专利号:ZL202110855151.5

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明公开了一种具有多模式切换功能的人机协作装配方法和系统,属于人机协作装配领域,将通过力反馈、位置反馈和速度反馈组合的人机协作装配模式按照不同的反馈形式划分为多种模式;所述多种模式包括零位置反馈的拖动模式、零力反馈的轨迹模式、位置负反馈的顺应模式以及位置正反馈的对抗模式;通过对拖动模式、轨迹模式、顺应模式和对抗模式进行切换,完成装配任务。本发明提出将人机协作装配模式划分为拖动模式、轨迹模式、顺应模式、对抗模式四种模式。每种模式各有适用的装配场景,将复杂的装配任务分解成用单个控制模式解决的装配步骤。通过各模式间的排列组合,可以满足复杂、多流程装配的需求,极大扩展了人机协作装配的适用范围。

    (6)发明专利:基于模型预测阻抗控制的双机器人同步加工方法及系统

    发明人:陶波,张宇豪,赵兴炜,丁汉

    专利号:ZL202110972833.4

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明公开了一种基于模型预测阻抗控制的双机器人同步加工方法及系统,属于机器人控制领域,方法包括:基于动力学方程建立双机器人的状态空间控制模型;根据当前时刻各机器人的状态变量和输出变量,利用自适应变阻尼控制方法计算交互力力矩值,用以更新状态空间控制模型中的交互力力矩项;以各机器人对应的输出变量相同为优化目标,联合输出变量满足的状态约束和输入约束,利用非线性模型预测控制算法建立带约束的优化问题,以求解状态空间控制模型中的运动力矩;分别将各交互力力矩与运动力矩叠加以得到相应的合力矩,根据合力矩中对应于各机器人的力矩值驱动相应的机器人。实现双机器人协同加工作业,保证双机器人同时加工的稳定性。

    (7)发明专利:一种基于抓取位姿约束的机器人高精度装配方法

    发明人:陶波,赵兴炜,徐锐,朱钦淼,丁汉

    专利号:ZL202211290186.X

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于机器人装配相关技术领域,其公开了一种基于抓取位姿约束的机器人高精度装配方法,方法包括:根据基准工件上的装配孔建立第一工件坐标系,获取第一工件坐标系到机器人基坐标系的转换矩阵;设置抓取标定位置,获得参考旋转矩阵和参考平移矩阵;正式抓取和装配时,建立第二工件坐标系和第三工件坐标系,获得抓取和装配时机器人末端坐标系到机器人基坐标系的旋转矩阵与参考旋转矩阵之间的匹配关系,同时获得抓取和装配时机器人末端坐标系到机器人基坐标系的平移矩阵与第二工件坐标系或第三工件坐标系到机器人基坐标系的平移矩阵以及参考平移矩阵之间的匹配关系,进而实现准确抓取和装配,提高机器人抓取和装配过程中的精度。

    (8)发明专利:一种基于5G网络的体感遥操作机器人系统控制方法

    发明人:赵兴炜,谭锡源,陶波,丁文政

    专利号:ZL202211044835.8

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于机器人控制领域,并具体公开了一种基于5G网络的体感遥操作机器人系统控制方法,其包括:S1获取操作者的实时关节角度和对应时间戳,并传输给机器人;S2以实时关节角度作为目标关节角度,根据目标关节角度和机器人当前关节角度确定机器人的下一个关节角度,将得到的每个关节角度都以栈的形式储存在机器人中;S3比较机载时间戳和对应时间戳,当差值大于丢包判定阈值时判定为丢包;S4发生丢包时切换为机载控制模式:在每两个栈内数据间取均值自动增补栈,将增补后新栈中的数据依次出栈作为机器人新的关节角度。本发明可自动从体感遥操作控制模式切换至机载控制模式,有效避免了机器人因网络波动原因的急停以及对患者造成伤害。

    (9)发明专利:一种具备变支路拓扑功能的伺服驱动系统及其柔性切换方法与应用

    发明人:李安,陶波,丁汉

    专利号:ZL202410847406.7

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于电机驱动相关技术领域,其公开了一种具备变支路拓扑功能的伺服驱动系统及其柔性切换方法与应用,伺服驱动系统包括A相绕组、B相绕组、C相绕组及四个功率开关桥臂L1~L4,A相绕组分别连接功率开关桥臂L1与功率开关桥臂L2,B相绕组分别连接功率开关桥臂L2与功率开关桥臂L3,C相绕组分别连接功率开关桥臂L3与功率开关桥臂L4;A相绕组包括多并联支路线圈,多并联支路线圈的首尾两个支路线圈的一端分别连接于功率开关桥臂L1与功率开关桥臂L2,相邻支路线圈之间通过双刀双掷开关相连接,B相绕组及C相绕组的支路线圈也通过双刀双掷开关相连接。本发明实现了调速范围和输出力矩范围的大幅提高。

    (10)发明专利申请:一种磁力可控的磁吸附单元及具有吸附力感知功能的磁吸附足

    发明人:陶波,李安,张苏灿,丁汉,范亚军

    申请号:CN202410521925.4

    申请权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于磁吸附机器人相关技术领域,其公开了一种磁力可控的磁吸附单元及具有吸附力感知功能的磁吸附足,所述磁吸附单元为一个环形阵列,其包括多个钕铁硼永磁体、多个磁轭、多个铝镍钴永磁体、多个线圈及环形磁轭,多个所述钕铁硼永磁体与多个所述磁轭交替设置,并沿一个圆排布;所述铝镍钴永磁体设置在所述磁轭上,所述铝镍钴永磁体上缠绕有所述线圈;所述环形磁轭设置在所述铝镍钴永磁体上;多个所述钕铁硼永磁体的N极、S极交替排列,相邻两个所述钕铁硼永磁体的相同磁极相对设置,所述铝镍钴永磁体邻近所述钕铁硼永磁体一端的磁极与其邻近的所述钕铁硼永磁体的磁极相同。本发明实现了吸附力的感知与灵活调整。

    (11)发明专利申请:一种磁吸-驱动功能一体化磁吸电机及其控制方法和应用

    发明人:李安,陶波,张苏灿,丁汉

    申请号:CN202410995917.3

    申请权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于电机技术领域,并具体公开了一种磁吸‑驱动功能一体化磁吸电机及其控制方法和应用,其包括定子、转子、永磁体、绕组,其中:所述定子、转子整体均呈环状,转子同轴活动套设在定子外侧;所述定子的外侧为多个突出的定子齿,相邻定子齿之间形成定子槽;所述绕组绕在所述定子齿上,并嵌放在定子槽中;所述转子包括转子铁芯和转子轭部,转子铁芯内侧设有多个槽,每个槽中均放置所述永磁体,相邻永磁体的磁极相反;所述转子轭部呈花瓣型,其中的每个花瓣曲面对应一个永磁体,转子轭部同轴设置在所述转子铁芯外侧。本发明通过磁吸‑驱动功能一体化集成设计,实现了磁吸电机功率密度大、体积小、吸附力大小连续调节、可控性强等效果。

    (12)发明专利申请:一种机器人手眼矩阵和TCP联合标定方法及设备

    发明人:赵兴炜,徐锐,陶波,张宇豪,丁汉

    申请号:CN202411159938.8

    申请权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于机器人测量相关技术领域,其公开了一种机器人手眼矩阵和TCP联合标定方法及设备,该方法对标定过程的整个坐标链统一建模,综合考虑了手眼误差、TCP误差和机器人的关节误差,建立了联合同步的模型,该模型更贴合实际情况,可同步辨识多源误差,避免了机器人运动学误差对手眼标定和TCP标定精度的影响,有效提高了标定精度。同时,所述方法利用李代数解决了旋转矩阵在优化过程中对加法不封闭的问题,实现旋转分量和平移分量同步迭代优化,最终得到准确的手眼矩阵和TCP位置关系。

    (13)发明专利:一种基于正交视觉系统的机器人空间视觉伺服控制方法及系统

    发明人:赵兴炜,陶波,隋欣,崔书豪,丁汉

    专利号:ZL202510231004.9

    专利权人:rabey雷竞技

    简介:本发明属于机器人控制相关技术领域,并公开了一种基于正交视觉系统的机器人空间视觉伺服控制方法及系统。该方法包括:分别采集第一目标物和第二目标物的图像获得第一目标物的像素A和第二目标物的像素B;以参照物在XOY平面的像素C1与第一目标物的像素A之间的像素误差最小为目标,控制机器人在XOY平面内向第一目标物靠近直至二者之间的距离满足预设第一阈值;以参照物实时像素C2与第一目标物的像素A之间的像素误差,以及第二目标的实时像素D与像素B之间的像素误差最小为目标,控制机器人在XYZ平面内向第一目标物和第二目标物靠近直至满足预设第二阈值,由此实现机器人的控制。通过本发明,实现对目标的高精度的空间定位。

    (14)发明专利申请:一种人形机器人上半身的标定方法及设备

    发明人:赵兴炜,李聪,陶波,丁汉

    申请号:CN202510513514.5

    申请权人:rabey雷竞技

    简介:以双目相机-云台-左机械臂-左末端靶标与双目相机-云台-右机械臂-右末端靶标两个闭环模型分别采集标定数据;采用视觉坐标系与靶标点之间的转换关系和靶标点的三维坐标的估计值之间的关系式来表示测量靶标点的三维坐标;同时,将机械臂末端坐标系到基坐标系的转换关系的估计值作为机械臂末端坐标系到基坐标系的转换关系的实测值;将云台基坐标系到末端坐标系的转换关系的估计值作为云台基坐标系到末端坐标系的转换关系的实测值,进而将得到的多个关系式组成多维方程组;以标定数据的实测值与基于多维方程组计算得到的估计值之间的马式距离来构建目标优化函数,基于目标优化函数对多维方程组中的未知坐标系转换关系及靶标点在机械臂末端坐标系的三维坐标进行迭代反推直到收敛,基于当前反推得到的未知坐标系转换关系来确定所述关系式,当前反推得到的靶标点在机械臂末端坐标系的三维坐标即为靶标点的三维坐标的估计值,标定完成。

    (15)发明专利申请:一种反应式机器人运动死锁避免方法及设备

    发明人:陶波,张真玮,赵兴炜,张宇豪,丁汉

    申请号:CN202510358029.5

    申请权人:rabey雷竞技

    简介:基于每个机器人自身状态和环境物体信息构造若干个控制屏障函数,并基于得到的控制屏障函数构建用于保障机器人与环境物体不发生碰撞的避碰约束;同时,基于每个机器人自身状态信息和任务目标构造可变形控制李雅普诺夫函数,并利用可变形控制李雅普诺夫函数构造保障机器人运动到目标的收敛约束;基于避碰约束和收敛约束条件,结合机器人动力学模型,以机器人与模范控制输入偏离最小为目标函数,建立机器人避碰运动优化模型;基于机器人避碰运动优化模型实时检测机器人存在运动死锁的风险,基于所得到的死锁类型来调控可变形控制李雅普诺夫函数的形状参数,继而实现机器人运动死锁的避免。

    (16)发明专利申请:一种直线关节人形机器人下肢的强化学习运动控制方法和系统

    发明人:陶波,赵兴炜,卢洪磊,张宇豪,丁汉

    申请号:CN202510665214.9

    申请权人:rabey雷竞技

    简介:包括仿真算法阶段与部署算法阶段:S1仿真算法阶段,包括以下步骤:S11:直线关节人形机器人模型通过物理解耦闭链方法得到旋转关节人形机器人模型并导入仿真环境训练;S12:使用强化学习算法对步骤S11得到的旋转关节人形机器人模型进行训练得到强化学习模型,建立部分可观测马尔科夫决策过程,利用近邻端策略优化算法更新策略梯度并优化策略,并根据仿真环境与现实世界中观测变量的不对称性采用演员-评论家算法指导生成评论家和演员策略网络;S2部署算法阶段,包括以下步骤:S21:基于步骤S12得到的演员策略网络部署至实机控制器,该网络输入层接收旋转关节上一步动作的位置、速度、力矩、姿态传感器角度、角速度数据,经过隐藏层网络至输出层后输出下一步动作,即旋转关节位置增量,最后经过PD控制器生成关节力矩数据;S22:对于步骤S21得到的关节力矩数据输入旋转关节力矩数据至旋转电机控制器;对于步骤S21得到的关节力矩数据经正运动学和推力-力矩变换公式得到电机力矩至直线电机控制器;S23:在步骤S22的基础上,旋转电机控制器直接输出旋转关节位置、速度、力矩数据,直线电机控制器位置、速度数据经正运动学后生成旋转关节位置和速度数据,力矩数据经力矩-推力变换和闭链机构正动力学生成旋转关节力矩;S24:将S23生成的旋转关节数据、姿态传感器数据拼接为观测向量,再次输入策略网络,实现强化学习闭环控制,从而制定直线关节人形机器人复杂环境动态运动策略。

    二、挂牌底价

    挂牌价格:1300万元。

    三、挂牌网址

    学校委托上海技术交易所对该项目进行公开挂牌,信息披露起始日期2025-11-20,信息披露截止日期2025-12-18,具体挂牌信息详见技术交易所网站,最终交易信息以技术交易所成交公告为准。

    上海技术交易所:“一种基于强化学习的阻抗控制器设计方法和系统”等16项知识产权转让

    特此公告。

    科学技术发展院

    2025年11月21日


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