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龍圖騰網獲悉河北工業大學申請的專利一種主從同構的機器人遙操作安全控制方法及系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116652958B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310761239.X，技術領域涉及：B25J9/16；該發明授權一種主從同構的機器人遙操作安全控制方法及系統是由李洋;張同輝;郭士杰設計研發完成，并于2023-06-27向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種主從同構的機器人遙操作安全控制方法及系統在說明書摘要公布了：本發明為一種主從同構的機器人遙操作安全控制方法及系統，該方法采集從端機器人工作空間的環境圖像并判斷是否存在障礙物；若存在障礙物，則計算虛擬引力和斥力產生的從端機器人末端的期望加速度并映射到關節空間中得到各個關節的期望角加速度，將期望角加速度映射到關節空間中；同時，計算虛擬引力和斥力產生的從端機器人移動底盤的期望加速度并作用到運動空間中；若不存在障礙物，則計算從端機器人各個關節的期望角加速度并作用到從端機器人的關節空間中；同時，計算虛擬引力產生的從端機器人移動底盤的期望加速度，并作用到運動空間中。將機器人遙操作與避障相結合，實現從端機器人安全避障的同時使從端機器人穩定跟隨主端機器人的運動軌跡，達到主、從端機器人同步運動的目的。

本發明授權一種主從同構的機器人遙操作安全控制方法及系統在權利要求書中公布了：1.一種主從同構的機器人遙操作安全控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 第一步、采集主、從端機器人的關節角度、末端位姿和移動底盤的運動速度，同時采集從端機器人工作空間的環境圖像，并判斷從端機器人工作空間中是否存在障礙物； 第二步、若存在障礙物，則通過下式計算虛擬引力產生的從端機器人末端的期望加速度； Δp＝p-p01 Fa＝ka·Δp2 式中，Δp為主、從端機器人的末端位姿誤差，p0為從端機器人的末端位姿，p為主端機器人的末端位姿，Fa為從端機器人末端受到的虛擬引力，ka為常數矩陣，為虛擬引力產生的從端機器人末端的期望加速度，Ma為從端機器人末端的虛擬質心慣性矩陣，03×1為零矩陣； 通過雅可比矩陣將虛擬引力產生的從端機器人末端的期望加速度映射到關節空間中，得到虛擬引力產生的從端機器人各個關節的期望角加速度； 通過下式計算虛擬引力產生的從端機器人移動底盤的期望加速度； Δv＝v-v05 Fm＝ka·Δv6 式中，Δv為從端機器人移動底盤的運動速度誤差，v、v0分別為主、從端機器人移動底盤的運動速度，Fm為從端機器人移動底盤受到的虛擬引力，Mm為從端機器人移動底盤的虛擬質心慣性矩陣，為虛擬引力產生的從端機器人移動底盤的期望加速度； 通過式8計算障礙物對連桿lm的虛擬斥力，連桿lm為從端機器人距離障礙物最近的連桿； 式中，dlm為連桿lm到障礙物包絡盒的最短距離，kr為常系數，d為安全距離，fr為障礙物對連桿lm的虛擬斥力，方向由障礙物垂足指向連桿lm的垂足； 利用式9計算從端機器人以連桿lm為末端的末端期望加速度，并通過雅可比矩陣將該末端期望加速度映射到關節空間中，得到虛擬斥力產生的從端機器人各個關節的期望角加速度； 式中，為障礙物對連桿lm的虛擬斥力矩陣，和為障礙物對連桿lm的虛擬斥力fr在三個坐標軸上的分量，為從端機器人以連桿lm為末端的末端期望加速度，Mlm為從端機器人以連桿lm為末端的虛擬質心慣性矩陣； 根據式11計算從端機器人各個關節的期望角加速度，并將從端機器人各個關節的期望角加速度作用到關節空間中，從端機器人關節的期望角速度如式12； 式中，為從端機器人關節的期望角加速度矩陣，為t+1時刻從端機器人關節的期望角加速度矩陣，分別為t、t+1時刻從端機器人關節的期望角速度矩陣，α為機械臂避障的權重系數； 通過式13、14計算從端機器人移動底盤的期望加速度，并將從端機器人移動底盤的期望加速度作用到運動空間中，從端機器人移動底盤的運動速度如式15； 式中，為虛擬斥力產生的從端機器人移動底盤的期望加速度，r為障礙物幾何中心到從端機器人幾何中心的距離矢量，M0為從端機器人整體的慣性矩陣，為從端機器人移動底盤的期望加速度，1-α為從端機器人移動底盤避障的權重系數，分別為t+1、t時刻從端機器人移動底盤的運動速度，為t+1時刻從端機器人移動底盤的期望加速度； 第三步，若不存在障礙物，則通過下式計算從端機器人各個關節的期望角加速度，并將關節的期望角加速度作用到從端機器人的關節空間中； Δθ＝θ-θ016 式中，Δθ為關節角度誤差矩陣，θ、θ0分別為主、從端機器人的關節角度矩陣； 根據式7計算虛擬引力產生的從端機器人移動底盤的期望加速度，將虛擬斥力產生的從端機器人移動底盤的期望加速度設置為零，并通過式14計算從端機器人移動底盤的期望加速度，將從端機器人移動底盤的期望加速度作用到運動空間中。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人河北工業大學，其通訊地址為：300130 天津市紅橋區丁字沽光榮道8號河北工業大學東院；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。