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龙图腾网恭喜合肥工业大学申请的专利一种基于超局部模型的关节模组协同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：CN116638544B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-18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：202310761836.2，技术领域涉及：B25J17/00；该发明授权一种基于超局部模型的关节模组协同控制方法是由李红梅;汪金炜;张鹏;陈斌;赵浩楠;周超设计研发完成，并于2023-06-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于超局部模型的关节模组协同控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于超局部模型的关节模组协同控制方法，与现有技术相比解决了高度依赖于关节模组的诸多参数才能完成对关节模组的高性能控制，无法有效应对不确定性因素导致的控制性能下降问题，且关节模组控制的鲁棒性较差的缺陷。本发明包括以下步骤：关节模组运行数据的获取；建立关节模组的动力学方程；关节模组超局部模型的建立；设计协同控制器；关节模组协同控制的实现。本发明基于关节模组超局部模型进行协同控制器设计，具有不依赖于系统模型的特性，能够有效应对关节模组中不确定性因素导致控制性能下降及鲁棒性欠佳的问题。

本发明授权一种基于超局部模型的关节模组协同控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于超局部模型的关节模组协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：11关节模组运行数据的获取：通过关节模组输出轴上的绝对值编码器测量得到关节模组角位移，并对角位移微分处理获得关节模组的角速度；12建立关节模组的动力学方程；所述建立关节模组的动力学方程包括以下步骤：121基于动力学分析，将关节模组等同于由永磁同步电机和谐波减速器组成，则永磁同步电机的数学模型为： 其中，id、iq、ud、uq、Ld、Lq分别表示永磁同步电机d轴、q轴的定子电流、定子电压和定子电感，np代表极对数，q、分别为转子的角位移、角速度和角加速度，R是定子电阻，ψf是永磁体磁链，J、B、τ和Tlp分别表示永磁同步电机的转动惯量、粘滞摩擦系数、电磁转矩以及负载转矩，t为关节模组的运行时间，为对时间t的求导运算；122针对永磁同步电机的电磁转矩，有： 其中，id、iq、ud、uq、Ld、Lq分别表示永磁同步电机d轴、q轴的定子电流和定子电感，np表示极对数，ψf表示永磁体磁链，τ表示永磁同步电机的电磁转矩；123根据磁场定向控制技术原理，针对关节模组所使用的面装式永磁同步电机，控制三相定子电流合成矢量在q轴上，使id为零，即id＝0，实现每安培电流最大转矩控制，从而使转矩控制拥有更好的动稳态性能；针对关节模组所使用的面装式永磁同步电机，存在Ld＝Lq＝LS，由此，面装式永磁同步电机的数学模型为： 其中，id、iq、ud、uq、Ld、Lq分别表示永磁同步电机d轴、q轴的定子电流、定子电压和定子电感，LS表示定子电感，np代表极对数，q、分别为转子的角位移、角速度和角加速度，R是定子电阻，ψf是永磁体磁链，J、B、τ和Tlp分别表示永磁同步电机的转动惯量、粘滞摩擦系数、电磁转矩以及负载转矩，t为关节模组的运行时间，为对时间t的求导运算；124根据谐波减速器的动力学特性，在忽略谐波减速器的柔性时，在其输入输出端存在如下的线性关系： 其中,η为谐波齿轮减速器的传递效率，λ为传动比,Tl表示关节模组输出轴上的负载转矩,Tlp表示关节模组中永磁同步电机端的负载转矩,q为永磁同步电机转子的角位移，x表示关节模组的角位移；125基于上述的公式3和公式4，推导出步骤12中所述关节模组的动力学方程为： 其中，Hx,t＝λJ,x、和分别表示关节模组的角位移、角速度和角加速度，J、B和τ分别表示永磁同步电机的转动惯量、粘滞摩擦系数、电磁转矩，Tl表示关节模组输出轴上的负载转矩，Tf表示谐波减速器的中的摩擦力，η为谐波齿轮减速器的传递效率，λ为传动比，t为关节模组的运行时间；13关节模组超局部模型的建立：根据关节模组的动力学方程，建立关节模组的超局部模型；14设计协同控制器：基于关节模组的超局部模型，根据协同控制理论进行协同控制器的设计；15关节模组协同控制的实现：基于获得的关节模组角位移和角速度信息，通过协同控制器得到关节模组中永磁同步电机的电磁转矩，从而驱动关节模组运行到达期望角位移。

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