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龙图腾网恭喜沈阳工业大学申请的专利基于自适应有限时间观测器的机械臂执行器故障诊断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：CN115229790B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16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：202210884967.5，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于自适应有限时间观测器的机械臂执行器故障诊断方法是由邱秉钊;孙平设计研发完成，并于2022-07-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于自适应有限时间观测器的机械臂执行器故障诊断方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于自适应有限时间观测器的机械臂执行器故障诊断方法，步骤为：建立刚体机械臂动力学模型；将刚体机械臂动力学模型转化为状态空间模型；将状态空间模型进行扩展变换得到扩展系统；根据扩展系统设计自适应有限时间观测器；由自适应有限时间观测器生成的残差信息来设计故障诊断策略；根据故障诊断策略完成机械臂执行器故障诊断任务。本发明使机械臂执行器误差系统在有限时间内有界稳定，输出机械臂执行器状态估计值且保证故障估计误差对于外界扰动以及系统不确定性在有限时间内具有鲁棒性。对机械臂执行器故障具有高敏感性，对未知扰动的抗强扰动性，方案简单且避免了传统自适应方法的局限性，具有可实施性与普适性。

本发明授权基于自适应有限时间观测器的机械臂执行器故障诊断方法在权利要求书中公布了：1.一种基于自适应有限时间观测器的机械臂执行器故障诊断方法，其特征在于：其具体实施步骤如下：步骤1：建立刚体机械臂动力学模型；步骤2：将刚体机械臂动力学模型转化为状态空间模型；步骤3：将状态空间模型进行扩展变换得到扩展系统；步骤4：根据扩展系统设计自适应有限时间观测器；步骤5：由自适应有限时间观测器生成的残差信息来设计故障诊断策略；步骤6：根据故障诊断策略完成机械臂执行器故障诊断任务；所述步骤4中自适应有限时间观测器为： 其中，分别代表观测器的状态估计向量、输出估计向量和未知参数α的估计值；为的导数；为x的估计值，x为机械臂系统状态；K代表观测器的增益矩阵；t表示时间，t∈[0,T]为有限时间窗；A,B,C为适维的已知矩阵；τ是关节扭矩；fx,τ表示满足Lipschitz条件的非线性项；βt-Tψax,τ表示机械臂系统执行器故障；φt,x,τ表示系统不确定性；为扩展后的矩阵，也对应扩展后的矩阵，表示如下： 为外界扰动d1的导数；In，Iq均为适维的单位矩阵；自适应有限时间观测器需满足如下条件：引入的故障向量未知参数α有界，使得：||α||≤λ3；其中，λ3为大于0的常数；存在增益矩阵K，且有对称正定矩阵P使得如下的矩阵不等式成立：A-KCTP+PA-KC+λ2PP+I＜0其中，A-KCT为A-KC的转置矩阵；λ＝λ1+λ2λ3为常数；I为单位矩阵；存在向量函数gx,τ，使得上式中的对称正定矩阵P满足如下关系：Pfx,τ＝CTgx,τ其中，CT为C的转置矩阵；未知参数α的自适应律为： 其中，分别是x,z,α的估计值，为估计值的导数；为的转置矩阵；δ＞0是常数；所述步骤5中机械臂执行器故障诊断策略为： 其中，eout是残差评价函数；th是针对观测器所设定的故障评判阈值；eout,th分别表示如下： 其中，||||为对向量求模；为输出观测误差，rT为r的转置；t为时间，T1为有限时间窗的评估时刻； 其中，Δψt是机械臂系统干扰项且范数有界；eoutt是系统中存在干扰时的输出残差；l2范数在数学上表示一个大向量的欧式距离；sup在数学意义上是取其上确界。

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