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龙图腾网获悉大连海事大学申请的专利用于海上廊桥与浮式平台搭接的力位控制系统及工作方法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：CN116767419B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21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：202310605100.6，技术领域涉及：B63B17/00；该发明授权用于海上廊桥与浮式平台搭接的力位控制系统及工作方法是由杜佳璐;李治磊;刘文吉;李萌设计研发完成，并于2023-05-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于海上廊桥与浮式平台搭接的力位控制系统及工作方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于海上廊桥与浮式平台搭接的力位控制系统及工作方法，所述力位控制系统中的主动运动补偿控制单元可补偿运维船以及海上浮式平台的六自由度运动，控制廊桥尖端点廊桥桥体前端中心跟随海上浮式平台搭接点海上浮式平台某一适合搭接廊桥尖端点的位置运动，使廊桥尖端点跟随海上浮式平台搭接点运动；廊桥尖端点与搭接点搭接后，力位控制系统中的力控制单元，使廊桥尖端点与搭接点之间保持恒定的期望三维接触力，避免尖端点与搭接点之间的三维接触力过大，对廊桥和海上浮式平台造成损伤。本发明能实现廊桥尖端点与搭接点的无固定搭接，便于廊桥紧急撤离，极大程度的提高了换乘作业的安全性。

本发明授权用于海上廊桥与浮式平台搭接的力位控制系统及工作方法在权利要求书中公布了：1.用于海上廊桥与海上浮式平台搭接的力位控制系统，其特征在于：包括海上廊桥和力位控制系统； 所述海上廊桥包括桥体、基座1、转运甲板3和液压执行机构；所述桥体由桥体固定部分6和桥体伸缩部分7组成；所述基座1固定安装在运维船甲板上；所述液压执行机构包括第一液压马达2、液压缸4和第二液压马达5；所述第一液压马达2用于驱动转运甲板3和桥体产生回转运动；所述液压缸4，用于驱动桥体绕连接转运甲板3和桥体固定部分6的轴产生俯仰运动；所述第二液压马达5，用于驱动桥体伸缩部分7沿着桥体固定部分6移动； 所述力位控制系统包括运动参考单元即MRU、摄像头9、尖端点随动期望位置计算单元、主动运动补偿控制单元和力控制单元；所述MRU安装在运维船上，用于测量运维船的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇共六自由度运动状态，记； 为了便于说明尖端点位置，根据右手法则定义惯性坐标系O_XYZ，其坐标原点为地球表面上任何一点，轴指向正北，轴指向正东，轴指向地心；所述摄像头9安装在桥体下表面的近尖端点处，用于测量尖端点与搭接点之间在坐标上的相对位置、在坐标上的相对位置和在坐标上的相对位置，记表示尖端点与搭接点的相对位置向量； 所述尖端点随动期望位置计算单元包括运动学正解模块；廊桥操作人员根据搭接点所在位置以及实际搭接作业需求将尖端点期望位置设定为搭接点上方某一合适位置，其在惯性坐标系O_XYZ下坐标、坐标和坐标上的期望位置分别为、和，记表示尖端点期望位置向量；所述运动学正解模块根据MRU测得的运维船六自由度运动状态，解算出运维船六自由度运动引起的尖端点在坐标上的位置变化量、在坐标上的位置变化量和在坐标上的位置变化量，记表示运维船六自由度运动引起的尖端点的位置变化向量；尖端点随动期望位置计算单元接收来自于摄像头9的尖端点与搭接点之间的相对位置向量，再根据操作人员设定的尖端点期望位置向量以及运维船六自由度运动引起的尖端点位置变化向量，计算出保持尖端点与搭接点相对位置不变的尖端点随动期望位置向量； 所述主动运动补偿控制单元包括传感器单元、运动学反解模块和运动补偿控制器； 所述传感器单元包括用于测量第一液压马达2实际旋转角的第一编码器、测量液压缸4实际伸缩位移的位移传感器和测量第二液压马达5实际旋转角的第二编码器；记表示液压执行机构的实际位置向量； 所述运动学反解模块，接收来自于尖端点随动期望位置计算单元的尖端点随动期望位置向量和来自于力控制单元的尖端点随动期望位置修正向量，计算出为保持恒定期望三维接触力的修正后随动期望位置向量，根据廊桥的运动学方程和，计算出转运甲板3和桥体的期望回转角、桥体的期望俯仰角和桥体的期望伸缩位移，记；进一步，再根据第一液压马达2减速器的减速比，计算出使转运甲板3和桥体跟踪其期望回转角的第一液压马达2期望旋转角，根据液压缸4伸缩量与桥体俯仰角的几何关系，计算出使桥体跟踪其期望俯仰角的液压缸4的期望伸缩量，根据第二液压马达5减速器的减速比，计算出使桥体跟踪其期望伸缩位移的第二液压马达5的期望旋转角，记表示液压执行机构的期望位置向量； 所述运动补偿控制器，接收来自于运动学反解模块的第一液压马达2的期望旋转角、液压缸4的期望伸缩量、第二液压马达5的期望旋转角，即获得了液压执行机构实际位置向量，接收来自于传感器单元的第一液压马达2的实际旋转角、液压缸4的实际伸缩位移和第二液压马达5的实际旋转角，即获得了液压执行机构期望位置向量；计算出液压执行机构的位置偏差向量，据此分别计算出使得第一液压马达2跟踪其期望旋转角的控制信号、液压缸4跟踪其期望伸缩位移的控制信号、第二液压马达5跟踪其期望旋转角的控制信号，记，以保证廊桥尖端点跟踪修正后的随动期望位置向量； 所述力控制单元，包括三维力传感器8和阻抗控制器； 根据右手法则定义尖端点坐标系T_XYZ，其原点T位于尖端点处，轴沿着桥体伸缩方向指向桥体末端，轴垂直轴指向桥体右侧，轴垂直于TXY平面向上； 所述三维力传感器8安装在廊桥尖端点处，用于测量尖端点与搭接点之间的实际三维接触力，包括尖端点处沿轴方向的接触力、沿轴方向的接触力和沿轴方向的接触力，记实际三维接触力向量； 所述阻抗控制器用弹簧、质量和阻尼特性模拟尖端点与搭接点接触力动态，即使尖端点的期望位置修正向量和尖端点与搭接点之间的三维接触力偏差向量之间的关系呈现弹簧、质量和阻尼特性，因此，阻抗控制器各自由度的微分方程为： 1 式中，分别为廊桥尖端点沿、和轴的三个运动自由度的虚拟质量，记表示尖端点的虚拟质量矩阵；分别为廊桥尖端点沿、和轴的三个运动自由度的虚拟阻尼，记表示尖端点的虚拟阻尼矩阵；分别为尖端点沿、和轴的三个自由度的刚度阻尼，记表示尖端点处的虚拟的刚度矩阵；分别为尖端点沿、和轴方向的随动期望位置修正量，记表示尖端点在尖端点坐标系T_XYZ下的随动期望位置修正向量；分别为尖端点与搭接点之间沿、和轴方向的力偏差，分别为尖端点搭接在海上浮式平台10搭接点上、运维船与平台静止时，沿、和轴方向尖端点与搭接点之间的接触力；记尖端点与搭接点之间的期望三维接触力向量，则有表示尖端点与搭接点之间的三维接触力偏差向量； 阻抗控制器根据三维接触力偏差向量以及式1，获得尖端点在尖端点坐标系下的随动期望位置修正向量，再将其变换为惯性坐标系O_XYZ下的期望位置修正向量，其中，为在坐标上的随动期望位置修正量，为在坐标上的随动期望位置修正量，为在坐标上的随动期望位置修正量。

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