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龍圖騰網獲悉上海宇航系統工程研究所申請的專利一種機械臂隨動吊掛系統的平衡力參數優化設計方法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：CN115488920B 。

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：202211049000.1，技術領域涉及：B25J18/00；該發明授權一種機械臂隨動吊掛系統的平衡力參數優化設計方法是由李寧;鄒懷武;馬曉龍;黎豐;胡迪科;肖余之;朱虹;劉魯江;靳永強設計研發完成，并于2022-08-30向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種機械臂隨動吊掛系統的平衡力參數優化設計方法在說明書摘要公布了：一種機械臂隨動吊掛系統的平衡力參數優化設計方法，包括：設計地面試驗機械臂構型和路徑，生成關節角度數據文件；ADAMS中建立參數化的機械臂動力學模型，并導入關節角度數據文件；進一步建立參數化的隨動吊掛系統動力學模型；保存模型，作為標準動力學模型，用于計算重力和隨動吊掛系統作用下，機械臂試驗過程的關節力矩；設計目標函數，調用標準動力學模型，采用智能優化算法，確定隨動吊掛系統的最優平衡力。

本發明授權一種機械臂隨動吊掛系統的平衡力參數優化設計方法在權利要求書中公布了：1.一種機械臂隨動吊掛系統的平衡力參數優化設計方法，其特征在于包括： 設計地面試驗的機械臂構型、運動路徑，生成機械臂的關節角度數據； 建立重力環境下的機械臂動力學模型，輸入關節角度數據； 建立隨動吊掛系統動力學模型，與機械臂動力學模型共同作為標準動力學模型，用于計算任意一組外部平衡力參數作用下，機械臂運動過程中的關節力矩數據； 以標準動力學模型輸出的關節力矩數據為輸入，設計目標函數，計算關節力矩數據對應的目標函數值，通過智能優化算法更新平衡力參數，選取使目標函數值最小的一組平衡力參數，作為隨動吊掛系統的最優平衡力； 所述機械臂動力學模型根據機械臂運動學參數和動力學參數建立，機械臂動力學模型設置于外部基座上，基座設置于模擬墻或氣浮平臺上； 隨動吊掛系統動力學模型包括重力平衡機構模型、平衡力等效模型，重力平衡機構模型建模方法具體為： 將各重力平衡機構等效為等數量質點，與機械臂動力學模型中的機械臂連桿通過固定副連接，預設各質點的質量及安裝參數，確定重力平衡機構模型； 所述平衡力等效模型建模方法具體為： 將為隨動吊掛系統施加平衡力的鋼絲繩簡化為與重力方向相反并作用于重力平衡機構上的外部作用力，將各作用力的大小設置為設計變量，建立平衡力等效模型； 將機械臂動力學模型、隨動吊掛系統動力學模型通過ADAMS集成為標準動力學模型并進行調用，以簡化后的一組外部作用力數值作為模型輸入，獲取一組機械臂的各關節力矩數據作為輸出； 所述目標函數具體包括： 基于關節力矩極值最優的目標函數，或基于關節力矩平均極差最優的目標函數，分別通過關節力矩極值或關節力矩平均極差評估一組隨動吊掛系統平衡力作用下的重力補償效果，其中： 基于關節力矩極值最優的目標函數具體為： τf＝max|τij| 式中，max|τij|為一組關節力矩數據中全部關節力矩的絕對值的最大值； 調用標準動力學模型的具體方法為： 創建批處理文件run.bat，用于運行時自啟動ADAMS，并于ADAMS運行結束后退出ADAMS； 初始化或者優化更新平衡力向量F＝[F1F2…Fk…Fq]，其中q為重力平衡機構的數量； 創建ADAMS的命令腳本文件aview.cmd，于ADAMS自啟動后打開標準動力學模型，將平衡力向量F的各元素賦值于標準動力學模型的q個表示平衡力大小的設計變量、進行仿真計算并輸出關節力矩數據文件Tz_GuanJie.txt； 運行批處理文件run.bat，調用ADAMS標準動力學模型； 持續搜索關節力矩數據文件Tz_GuanJie.txt，直到搜索到該數據文件時，完成一次ADAMS的標準動力學模型調用； 調用標準動力學模型、處理關節力矩數據計算目標函數值、使用優化算法更新平衡力參數時均通過Matlab仿真實現，其中，Matlab仿真環境下以批處理方式調用ADAMS標準動力學模型的命令為system'run.bat'。

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