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龙图腾网获悉北京理工大学长三角研究院(嘉兴);北京理工大学申请的专利一种基于控制障碍函数的机器人接触力约束控制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：CN117124327B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17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：202311233616.9，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于控制障碍函数的机器人接触力约束控制方法是由翟弟华;刘浩男;林俊丞;熊雨涵;张思华;王永康;夏元清;詹玉峰设计研发完成，并于2023-09-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于控制障碍函数的机器人接触力约束控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于控制障碍函数的机器人接触力约束控制方法，基于建立的机器人的运动学模型、动力学模型与接触力模型构建包含接触力的仿射非线性系统模型，相比于考虑单一的接触力模型具有更好的动态性能，通过将控制障碍函数应用于机器人接触力安全约束控制，与现有的位置安全约束控制方法相比拓宽了控制障碍函数在机器人领域的应用，同时还可与多种现有的力位控制方法相结合，具有良好的接触力约束效果，灵活性高，实时性好，鲁棒性强，应用简便，有效改善了传统力位控制对接触力约束困难的问题。

本发明授权一种基于控制障碍函数的机器人接触力约束控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于控制障碍函数的机器人接触力约束控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、建立受控机器人的机器人动力学模型；确定基于机器人关节角速度的力位控制方式，设计对应的受控机器人控制器； 步骤2、建立受控机器人交互过程的接触力模型，并结合受控机器人的机器人动力学模型，建立受控机器人的仿射非线性系统模型； 步骤3、根据仿射非线性系统模型与受控机器人的任务需求设计关于接触力的控制障碍函数，并依据控制障碍函数设计安全控制器，安全控制器的输入为所述受控机器人控制器的输出及受控机器人的当前关节角度和当前接触力，所述安全控制器求解受控机器人在满足接触力约束时的安全关节角速度，再根据安全关节角速度积分得到安全关节角度； 步骤4、使用步骤3得到的安全关节角速度及安全关节角度替换所述受控机器人控制器的期望角速度与期望角度作为受控机器人的最终控制量，实现机器人与环境交互系统的接触力安全约束控制； 所述步骤1中建立受控机器人的机器人动力学模型的方式为： 引入带重力补偿的PD控制器： ， 其中，表示n个关节的控制力矩，为PD控制器的参数，分别表示受控机器人n个关节的关节角度与关节角速度，表示机器人n个关节的期望关节角度与期望关节角速度； 由此建立机器人动力学模型为： ， 其中，分别表示受控机器人末端执行器受到的外力，为受控机器人的雅克比矩阵； 所述步骤2中所述接触力模型为： ， 其中，表示受控机器人的刚度特性，分别表示受控机器人末端执行器的位置与期望位置。

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