瀚正信息科技股份有限公司莫儒鸣获国家专利权
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龙图腾网获悉瀚正信息科技股份有限公司申请的专利基于多模态感知的四足机器人自主决策控制系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119596776B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411699448.7,技术领域涉及:G05B19/042;该发明授权基于多模态感知的四足机器人自主决策控制系统是由莫儒鸣;李鹏设计研发完成,并于2024-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于多模态感知的四足机器人自主决策控制系统在说明书摘要公布了:本发明公开了基于多模态感知的四足机器人自主决策控制系统,属于机器人运动技术领域,其具体包括:通过摄像头、力传感器、麦克风阵列的多传感器收集视觉、力觉、声觉信息,并进行预处理;依据处理后信息,采用运动规划策略生成对角步态、腿部轨迹及运动路径规划方案;生成具体控制指令驱动机器人运动,并实时监测调整;完成任务后,评估机器人运动性能,并根据评估结果优化运动规划与控制方法;本发明提高了四足机器人在复杂环境中的自主运动能力和适应性。
本发明授权基于多模态感知的四足机器人自主决策控制系统在权利要求书中公布了:1.基于多模态感知的四足机器人自主决策控制系统,其特征在于,包括:感知模块、决策规划模块、执行模块、反馈监测模块; 所述感知模块,用于通过多传感器收集机器人内部状态信息和外部环境信息,并整合形成多模态感知信息; 所述决策规划模块包括规划策略单元,所述规划策略单元内配置有步态生成策略和运动规划策略;所述步态生成策略,用于确定每步的时间周期、支撑相和摆动相,以及使用逆运动学确定每个关节角度;所述运动规划策略,用于根据步态生成策略进行运动规划和决策; 所述执行模块包括指令生成单元和执行单元;所述指令生成单元内配置有PID控制算法,所述PID控制算法,用于根据运动规划方案,生成控制四足机器人不同个关节和驱动器的控制指令; 所述反馈监测模块包括监测单元和优化策略生成单元,所述监测单元内配置有立体避障策略,所述立体避障策略,用于实时监测机器人的姿态、速度、加速度、地面接触力和周围环境的变化,并根据监测结果进行避障;所述优化策略生成单元内配置有蜘蛛蜂优化策略,所述蜘蛛蜂优化策略,用于对评估结果进行优化; 所述步态生成策略的具体步骤包括: A1:获取感知模块生成的多模态感知信息,并根据任务需求设置步态参数,所述步态参数包括步长、步速、对角步态类型; A2:根据设置的步态参数和机器人的行走速度需求,通过查表法计算并分配支撑相和摆动相的时间,并将支撑相和摆动相的时间相加,获得步态周期;同时,根据对角步态类型,确定不同腿在支撑相和摆动相之间的切换规则; A3:设置运动速度或加速度状态阈值h1,基于步态周期和切换规则,结合不同腿的运动规律,计算不同腿在支撑相和摆动相之间的切换时机; 若vsp>h1,或vsw<h1,则保持运动状态; 若vsp≤h1,或vsw≥h1,则触发从支撑相到摆动相的切换,其中,vsp表示腿在支撑相结束时的速度或加速度,vsw表示腿在摆动相开始时的速度或加速度; A4:根据预设的机器人末端执行器的目标位置和方向,使用牛顿-拉夫森算法计算不同关节的角度θi,基于获得的关节角度,结合A3中获得的切换时机,计算不同关节的速度ui=θi′,并将计算得到的不同关节角度、速度以及切换时机整合成步态信息,其中,θi表示第i个关节的角度,且i∈[1,n],ui表示第i个关节的速度,θi′表示θi的关于时间的一阶导数,n表示关节数量; A5:对生成的步态信息进行稳定性分析,并根据分析结果对步态参数和关节控制进行调整和优化;
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