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龍圖騰網獲悉北京理工大學申請的專利基于魯棒控制障礙函數(shù)的機器人全身安全控制方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119717627B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202411879671.X，技術領域涉及：G05B19/042；該發(fā)明授權基于魯棒控制障礙函數(shù)的機器人全身安全控制方法及系統(tǒng)是由翟弟華;熊雨涵;劉浩男;余盛;牛松宇;詹玉峰;夏元清;閆莉萍設計研發(fā)完成，并于2024-12-19向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于魯棒控制障礙函數(shù)的機器人全身安全控制方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了基于魯棒控制障礙函數(shù)的機器人全身安全控制方法及系統(tǒng)，通過為機器人與障礙物設計球體包絡，構造全身安全約束，在考慮機器人狀態(tài)測量誤差和采樣保持誤差的基礎上，為角速度約束和安全約束設計魯棒控制障礙函數(shù)約束，從而構造二次規(guī)劃問題，再通過實時求解該二次規(guī)劃問題，獲得機器人安全控制力矩，使機器人實現(xiàn)全身避障，保障機器人的全身安全，在魯棒控制障礙函數(shù)的設計方面降低了現(xiàn)有算法的保守性，此外，由于選取的Lipschitz常數(shù)僅與機器人動力學模型或安全約束相關，增加了控制過程的靈活性，提升了控制的適應性。

本發(fā)明授權基于魯棒控制障礙函數(shù)的機器人全身安全控制方法及系統(tǒng)在權利要求書中公布了：1.一種基于魯棒控制障礙函數(shù)的機器人全身安全控制方法，其特征在于，具體包括以下步驟： 步驟1、采用若干球體為機器人和障礙物設計包絡，構造機器人全身安全約束，如下式所示： hiq＝||Xi-X0||2-d2 其中，q∈Rn是機器人關節(jié)角位置實際值，Xi,1≤i≤l是附著在機器人上的若干球體的球心位置，X0是障礙物球體的球心位置，d是安全距離，γ＞0是平滑因子； 為機器人的角速度約束設計魯棒控制障礙函數(shù)約束，如下式所示： 其中，是第k個采樣時刻機器人關節(jié)角位置測量值，是第k個采樣時刻機器人關節(jié)角速度估計值，T是采樣周期，f2,g2均是與機器人系統(tǒng)動力學模型有關的變量，A,B均是構造的輔助變量，f2,i,Ai,Bi分別代表f2,A,B向量的第i個元素，g2,i代表g2矩陣的第i行，是慣性矩陣，是慣性矩陣的逆，是科里奧利力和離心力矩陣，是重力項，τk是第k個采樣時刻機器人控制力矩，||τk||是τk的二范數(shù)，分別代表f2,g2,i的Lipschitz常數(shù)，β是擴展K類函數(shù)的常數(shù)系數(shù)，Δ1,Δ2分別代表關節(jié)角位置和關節(jié)角速度的總誤差上界，是機器人關節(jié)角速度上界，是機器人關節(jié)角加速度上界，∈1是機器人關節(jié)角位置測量誤差上界，是機器人關節(jié)角速度估計誤差上界； 步驟2、根據建立的魯棒控制障礙函數(shù)約束構造二階錐規(guī)劃問題，如下式所示： s.t.φi≥0,1≤i≤n ψ2≥0 α20 —τmax≤τ≤τmax 其中，τdes是標稱控制器，是α2的期望值，[-τmax,τmax]是機器人控制力矩上下界，τsafe是保證機器人滿足速度約束和安全約束的控制力矩，ψ2是高階控制障礙函數(shù)約束； 步驟3、實際使用中，獲取受控機器人的關節(jié)角位置測量值作為輸入，實時求解該二階錐規(guī)劃問題得到機器人安全控制力矩，并向機器人發(fā)送包含安全控制力矩的控制指令。

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