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龍圖騰網獲悉南京理工大學申請的專利一種基于主被動柔順結合的大剛度環境下軸向力控制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：CN115319749B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12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：202211036539.3，技術領域涉及：B25J9/16；該發明授權一種基于主被動柔順結合的大剛度環境下軸向力控制方法是由余朝寶;李建平;高鼎峰;周宇航;戴豪杰;郭毓;周慧;詹騰達;許銘軒設計研發完成，并于2022-08-29向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于主被動柔順結合的大剛度環境下軸向力控制方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于主被動柔順結合的大剛度環境下軸向力控制方法，首先在機械臂末端和末端執行器之間設置被動柔順裝置，并構建被動柔順裝置的物理模型以及確定模型參數，之后基于主動柔順控制模型的期望軌跡結合被動柔順裝置確定的位移補償量，實現基于主被動柔順的大剛度環境下的機械臂軸向力控制。本發明的方法通過被動柔順部件的引入，解決了傳統導納控制面對大剛度環境系統易發生不穩定的問題，實現了機械臂在大剛度環境下作業柔順性和精確性的統一，在根本上解決了導納控制只適用于小剛度環境下的局限性，與環境參數估計方法結合可以解決未知時變環境下的精確力控制問題，具有良好的應用前景以及價值。

本發明授權一種基于主被動柔順結合的大剛度環境下軸向力控制方法在權利要求書中公布了：1.一種基于主被動柔順結合的大剛度環境下軸向力控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、在機械臂末端和末端執行器之間設置被動柔順裝置，所述被動柔順裝置包括：分別與機械臂末端的六維力傳感器以及末端執行器相連接的被動柔順部件，兩個被動柔順部件之間設置彈性部件以及阻尼部件； 步驟2、構建被動柔順裝置的物理模型，并確定模型參數： 步驟2-1、構建被動柔順裝置的物理模型： ； ； ； 其中，為機械臂末端的力傳感器的軸向數據，為末端執行器與大剛度環境之間的軸向接觸力，為機械臂末端的實際位置，為未與大剛度環境接觸前，被動柔順裝置與末端執行器的原長，是末端執行器的實際位置，為被動柔順裝置與大剛度環境接觸后的軸向壓縮量，為被動柔順裝置內的彈性部件的彈性參數，為被動柔順裝置的阻尼參數，表示與機械臂末端固連一側的被動柔順部件的質量，為與末端執行器一側連接的被動柔順部件和末端執行器的總質量； 步驟2-2、根據辨識實驗確定物理模型的具體參數： 步驟2-2-1、將末端執行器貼住大剛度環境，但不產生擠壓，記錄此時的機械臂末端的位置； 步驟2-2-2、機械臂末端緩慢擠壓被動柔順部件，直至被動柔順部件被壓縮，待六維力傳感器示數穩定后，測量此時的力傳感器沿軸向的數據，并多次測量取平均值； 步驟2-2-3、機械臂末端以單位速度壓縮被動柔順部件，測量壓縮量時的六維力傳感器沿軸向的數據，并多次測量取平均值； 步驟2-2-4、使機械臂末端以以下軌跡方程運動，并測量時刻的六維力傳感器沿軸向的數據，多次測量取平均值： ； 其中，表示環境位置，表示振動幅度； 步驟2-2-5、確定物理模型的彈性參數、阻尼參數和慣性參數： ； ； ； 其中，表示單位速度； 步驟3、確定機械臂末端執行器的末端期望軌跡，即機械臂末端執行器的末端主動柔順控制模型： ； 其中，是參考位置,是環境位置,是參考接觸力，是環境剛度； 步驟4、基于步驟3的主動柔順控制模型以及步驟2中的物理模型對機械臂指令位置進行位移補償，實現基于主被動柔順結合的大剛度環境下的機械臂軸向力控制： 步驟4-1、根據機械臂末端的實際位置以及力傳感器軸向數據，利用步驟2的物理模型，得到被動柔順裝置的軸向壓縮量，從而確定補償量： 補償量=； 步驟4-2、基于步驟3得到期望軌跡，并將期望軌跡減去補償量，得到機械臂末端的實時指令軌跡，完成基于主被動柔順結合的大剛度環境下的機械臂軸向力控制。

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南京理工大學，其通訊地址為：210094 江蘇省南京市玄武區孝陵衛200號；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”。