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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种海底设施运维多关节变结构机器人控制方法及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：CN116551696B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25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：202310706203.1，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种海底设施运维多关节变结构机器人控制方法及系统是由吕枫;李左;徐昕;袁子龙设计研发完成，并于2023-06-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种海底设施运维多关节变结构机器人控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种海底设施运维多关节变结构机器人控制方法及系统，该方法包括：S1、建立多关节变结构体机器人模型，获取不同关节角度下各个推进器对于不同自由度运动的推力‑自由度分量矩阵；S2、采集海底设施运维多关节变结构机器人的传感器数据，获取当前机器人控制信号误差，实时解算成期望的运动控制信号；S3、基于期望的运动控制信号以及当前机器人的运动模式，采用推力‑自由度分量矩阵解算出推进器推力；S4、根据动力学模型以及水动力模型，结合推进器推力‑自由度分量矩阵解算出补偿水动力影响所需的各推进器推力，得到最终的推进器推力，推进器输出相应的力以响应运动信号。与现有技术相比，本发明具有稳定性高、抗干扰能力强的优点。

本发明授权一种海底设施运维多关节变结构机器人控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种海底设施智能运维多关节变结构机器人控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤S1、建立多关节变结构体机器人模型，获取不同关节角度下各个推进器对于不同自由度运动的推力-自由度分量矩阵； 所述推力-自由度分量矩阵ADOF为6×6的矩阵，一个推力-自由度分量矩阵对应某个关节角度下不同推进器对于不同自由度的影响因子，矩阵中每行对应一个推进器对于六自由度的影响因子，每列对应六个推进器对于某个自由度的影响因子； 对推力-自由度分量矩阵ADOF离散化，具体为：根据不同范围的关节角度确定对应的推力-自由度分量矩阵，关节角度每变化设定度数，对应一个不同的推力-自由度分量矩阵； 步骤S2、采集海底设施运维多关节变结构机器人的传感器数据，获取当前机器人控制信号误差，实时解算成期望的运动控制信号，包括以下子步骤： 步骤S21、根据规划的路径或者输入的控制指令，获取期望的控制目标，包括位置、角度、速度、角速度、加速度和角加速度； 步骤S22、获取机器人传感器的实时运动数据，计算得到各参数的控制误差； 步骤S23、对于控制误差进行解算并归一化，获取运动控制信号； 对于不同的控制信号，所述步骤S23中对于控制误差进行解算，具体为： 对于位置角度、速度角速度、加速度、角加速度进行控制，控制系统总体为双环设计，外环对于各轴方向位置或角度进行控制，内环对于各轴方向速度或角速度进行控制； 当给定的控制信号为位置、角度信号时，通过控制器外环对于各轴方向位置、角度误差进行积分分离环节、比例环节以及微分环节处理，计算得到各轴方向速度、角速度的控制信号； 对于外环解算或者系统输入的各轴方向速度角速度误差信号，通过内环比例环节计算得到各轴方向加速度、角加速度的控制信号； 对于内环得到的各轴方向加速度、角加速度控制信号，归一化得到最终的各轴方向运动信号； 步骤S3、基于期望的运动控制信号以及当前机器人的运动模式，采用推力-自由度分量矩阵解算出推进器推力，所述推力解算的表达式为： 式中，DOF为不同自由度的期望运动信号，INF为六自由度推力-自由度分量矩阵； 步骤S4、根据动力学模型以及水动力模型，结合推进器推力-自由度分量矩阵解算出补偿水动力影响所需的各推进器推力，得到最终的推进器推力，推进器输出相应的力以响应运动信号。

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