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龙图腾网恭喜河南科技学院申请的专利一种用于尾叉骨剔骨的主从式双臂力位混合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：CN119658705B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20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：202510180978.9，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种用于尾叉骨剔骨的主从式双臂力位混合控制方法是由蔡磊;黄启帆;秦晓晨;孙乾坤;王上任设计研发完成，并于2025-02-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于尾叉骨剔骨的主从式双臂力位混合控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种用于尾叉骨剔骨的主从式双臂力位混合控制方法，包括由主臂和从臂组成的双机械臂以及以下步骤：建立尾叉骨与主臂之间以及主臂和从臂之间的位姿约束、运动约束，从而使双机械臂与尾叉骨之间形成一个封闭式运动链，使从臂跟随主臂运动；根据尾叉骨剔骨分割面和封闭式运动链，获得机械臂操作空间的位置控制方程；根据尾叉骨的受力获得尾叉骨的力控制率，将位置控制方程和力控制率形成力位混合控制律；在尾叉骨骨肉分割面上进行约束分析，确定剔骨路径与路径各点剔骨方向；在尾叉骨剔除任务中，对双臂进行主从力位混合控制，主臂紧握尾叉骨，从臂进行精准剔骨操作。

本发明授权一种用于尾叉骨剔骨的主从式双臂力位混合控制方法在权利要求书中公布了：1.一种用于尾叉骨剔骨的主从式双臂力位混合控制方法，其特征在于：包括由主臂和从臂组成的双机械臂以及以下步骤：步骤1：建立尾叉骨与主臂之间以及主臂和从臂之间的位姿约束、运动约束，从而使双机械臂与尾叉骨之间形成一个封闭式运动链，使从臂跟随主臂运动；步骤2：根据尾叉骨剔骨分割面和封闭式运动链，获得机械臂操作空间的位置控制方程；在剔骨任务中，主臂和从臂没有力控制的方向上均采用位置控制；对尾叉骨进行剔骨，需要将双机械臂的控制综合考虑，将双机械臂与尾叉骨形成闭环，采用双臂闭链运动学方式进行建模，双臂协作机器人在协调操作过程中，机械臂末端的期望运动轨迹由尾叉骨剔骨分割面确定，分割面作为三维几何模型，通过采样得到沿分割面的路径点；结合路径规划方法，生成包含速度和加速度约束的期望运动轨迹，并确定期望运动轨迹上各路径点对应的末端期望速度和姿态；随后，通过运动学约束方程确定期望的关节位移qd，速度和加速度用q表示当前的实际关节位移，使用fq表示关节空间到操作空间的位姿映射的函数，对机械臂的运动学方程公式两边分别求时间t的导数，即，得到操作空间x与关节空间q之间的微分关系，x＝fq2-1q＝f-1x2-2 式中，指的是操作空间中末端执行器的广义速度，指的是关节空间中的关节速度，Jijq指的是机械臂的雅可比矩阵，并为6×n的偏导数矩；用τq表示关节力矩向量，机械臂关节空间的位置控制方程τq表示为 式中，Mq表示广义惯性质量矩阵，表示惯性力项，表示离心力和科氏力项，Gq表示重力项，Kp和Kd表示PD控制中的比例系数和微分系数；对式2-4两边对时间求导得到机械臂末端操作空间的加速度对求运动学逆解得到机械臂关节加速度结果带入方程2-5得出机械臂操作空间的位置控制表达式τd， 获得到机械臂操作空间的位置控制表达式后，将该τd通过控制系统发送到关节控制器即可控制机械臂运动；步骤3：根据尾叉骨的受力获得尾叉骨的力控制律，将位置控制方程和力控制律形成力位混合控制律；用f表示作用在尾叉骨上的主动力，fe表示剔骨台对尾叉骨的作用力，假定尾叉骨底部对剔骨台的作用力是ft，m表示尾叉骨的质量，xe表示尾叉骨放置在剔骨台静止的表面高度，x表示尾叉骨受刀具压迫后的表面实际高度，通过受力分析得到单自由度系统的动力学方程：fe＝kexe-x3-1ft＝-fe＝kex-xe3-2 其中，ke表示尾叉骨发生形变的刚度系数；ft根据安装在从臂末端的力传感器测量而得，静止放置时的表面高度xe不会发生变化，对式3-2两边进行二阶求导后得到关于的式子，与公式3-3联立有： 将尾叉骨对剔骨台的实际作用力ft和系统期望的输出力fd的关系表示为包含比例系数kp和微分系数kd控制参数的力控制律f，从而实现实际力逐步逼近期望力的动态调整；将该力控制律f与公式3-7联立得到一个二阶系统，确定一个特征方程： 其中，Δf表示力控制系统中的力误差，且Δf＝fd-ft，比例系数kp和微分系数kd根据给定的系统阻尼比ξ和固有频率ωn的值来求解，ft的测量值存在误差，将ft去除噪声后表示系统期望的输出力fd，力控制律表示为： 得到力控制律后，与前面获取的位置控制表达式τd求和，获得力位混合控制律；步骤4：在尾叉骨骨肉分割面上进行约束分析，确定剔骨路径与路径各点剔骨方向；在尾叉骨剔除任务中，采用位置控制方程对主臂进行控制，主臂用夹爪始终夹持尾叉骨一侧并保持不动，采用力位混合控制律对从臂进行控制，从而实现主从式双臂力位混合控制。

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