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龙图腾网获悉广东电网有限责任公司江门供电局;广东电网有限责任公司申请的专利一种外骨骼挂杆操作终端负载动态估算方法和系统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：CN116713980B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24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：202310939918.1，技术领域涉及：B25J9/00；该发明授权一种外骨骼挂杆操作终端负载动态估算方法和系统是由杨玺;潘松波;赖颖东;王基琛;叶伟玲设计研发完成，并于2023-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种外骨骼挂杆操作终端负载动态估算方法和系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种外骨骼挂杆操作终端负载动态估算方法和系统，建立了外骨骼上肢力学模型来求解双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力，有益于估计外骨骼操作终端的力学状态；根据外骨骼上肢运动学模型，解算了双臂操作终端的位置和距离，有益于确定双臂的相对位置关系；根据双臂操作终端的距离和双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力及挂杆的力学模型，解算了挂杆的质量和重心位置，有利于外骨骼的控制方案的选取与确定，实现了对外骨骼挂杆操作终端的负载进行重量和质心的准确估算，以便于感知及辨别外骨骼机器人的使用状态，提高控制精度的技术效果。

本发明授权一种外骨骼挂杆操作终端负载动态估算方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种外骨骼挂杆操作终端负载动态估算方法，其特征在于，包括： 建立外骨骼上肢力学模型，求解出双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力； 建立外骨骼上肢运动学模型，根据D-H参数分析双臂操作终端位置随关节角度的变化关系，求解出双臂操作终端的位置； 根据双臂操作终端的位置计算双臂操作终端的距离； 建立挂杆的力学模型，根据双臂操作终端的距离和双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力，计算出挂杆的质量和重心位置； 建立外骨骼上肢力学模型，求解出双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力，包括： 获取外骨骼上肢各关节的角度信息、角速度信息和角加速度信息，建立外骨骼上肢力学模型，外骨骼上肢力学模型为： 其中，为维持上肢运动的关节力矩，为质量矩阵，为关节处的角度，为关节处的角加速度，为关节处的角速度，为离心力和科氏力矢量，为重力矢量； 根据穿戴者操作过程中对外骨骼上肢末端施加的作用力，计算手部作用力在各关节位置的映射力矩，计算公式为： 其中，为手部作用力在各关节位置的映射力矩，为雅克比矩阵J的转置矩阵，为穿戴者操作过程中对外骨骼上肢末端施加的作用力； 根据各关节电机获取到的反馈电流计算关节驱动的输出力矩，计算公式为： 其中，为关节驱动的输出力矩，为关节电机力矩常数，为减速器的减速比，为关节电机获取到的反馈电流； 根据关节驱动的输出力矩、手部作用力在各关节位置的映射力矩和维持上肢运动的关节力矩，计算操作终端挂杆压力在各关节位置的映射力矩，计算公式为： 其中，为操作终端挂杆压力在各关节位置的映射力矩； 根据操作终端挂杆压力在各关节位置的映射力矩计算双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力，双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力的计算公式为： 其中，为单臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力； 建立挂杆的力学模型，根据双臂操作终端的距离和双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力，计算出挂杆的质量和重心位置，包括： 建立挂杆的力学模型，挂杆的力学模型为： 其中，外骨骼的关节坐标系的x轴为挂杆长度延伸方向在水平面的投影方向，y轴为小臂延伸方向在与水平面投影且垂直于x轴的方向，z轴为竖直方向，为第一单臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力的z轴分量，为第二单臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力的z轴分量，为挂杆的实时姿态角，D为挂杆质心与距离最近的单臂操作终端之间的距离，m为挂杆的质量，g为重力加速度； 根据双臂操作终端的距离和双臂操作终端位置处挂杆对外骨骼夹具的作用力，计算出挂杆的质量和重心位置，计算公式为： G=L+D 其中，G为挂杆的重心位置。

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