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龙图腾网获悉北京探矿工程研究所申请的专利一种钻机柱面坐标机械手建模与运动控制仿真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：CN120197310B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02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：202510282985.X，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种钻机柱面坐标机械手建模与运动控制仿真方法是由李泳萱;刘智键;索永兵;刘广治;陈云龙;邓都都;阮海龙;梁涛;郭强设计研发完成，并于2025-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种钻机柱面坐标机械手建模与运动控制仿真方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种钻机柱面坐标机械手建模与运动控制仿真方法，包括：根据D‑H坐标系建模方法，构建钻机柱面坐标机械手的连杆坐标系，获取连杆参数并构建机械手模型；根据连杆参数，构建钻机柱面坐标机械手的正运动学模型和逆运动学模型；根据正运动学模型和逆运动学模型，获取机械手位姿，并结合拉格朗日法构建钻机柱面坐标机械手的动力学模型；根据机械手模型、运动学模型和动力学模型进行机械手运动控制仿真。本发明在求解柱面坐标机械手运动学、动力学模型的基础上对机械手的运动学特性进行仿真分析，建立其仿真模型。然后为后续的机械手的高精度控制，并为钻机柱面坐标机械手的设计验证、控制算法开发、性能优化提供理论依据。

本发明授权一种钻机柱面坐标机械手建模与运动控制仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种钻机柱面坐标机械手建模与运动控制仿真方法，其特征在于，包括： 根据D-H坐标系建模方法，构建钻机柱面坐标机械手的连杆坐标系，获取连杆参数并构建机械手模型； 根据所述连杆参数，构建钻机柱面坐标机械手的正运动学模型和逆运动学模型； 根据所述正运动学模型和所述逆运动学模型，获取机械手位姿，并结合拉格朗日法构建钻机柱面坐标机械手的动力学模型； 构建钻机柱面坐标机械手动力学模型包括： 根据所述钻机柱面坐标机械手的自由度，获取雅可比矩阵的维度； 根据所述雅可比矩阵的维度，结合机械手的几何参数和机械手位姿，获取雅可比矩阵； 根据所述雅可比矩阵，获取末端执行器线速度的雅可比矩阵； 根据所述末端执行器线速度的雅可比矩阵，获取关节的速度与末端执行器的速度、将关节变量转换为末端执行器的位置坐标，根据所述速度和位置坐标获取动能和势能； 根据所述动能和势能，获取拉格朗日动力学方程； 根据所述拉格朗日动力学方程进行偏导数计算，获取机械手各环节的力矩方程； 根据所述力矩方程，获取钻机柱面坐标机械手动力学模型； 所述末端执行器线速度的雅可比矩阵为： ； 其中，J为末端执行器线速度的雅可比矩阵，θ1为液压马达旋转并直接产生转角，d3为机械手水平方向位移，o0、z1、z2均为矩阵代号； 根据所述机械手模型、所述正运动学模型、所述逆运动学模型和所述动力学模型进行机械手运动控制仿真。

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