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龙图腾网恭喜燕山大学申请的专利一种针对机器人系统预设时间力观测器的设计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：CN116079728B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-09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：202310058732.5，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种针对机器人系统预设时间力观测器的设计方法是由杨亚娜;郭郛;杨玉净;李军朋;骆曦;华长春设计研发完成，并于2023-01-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种针对机器人系统预设时间力观测器的设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种针对机器人系统预设时间力观测器的设计方法，涉及机器人系统控制领域，无需要力传感器，以解决现有传感器造价高，影响系统动态模型等不足。本发明仅依据电机编码器可以得到机器人的关节位置，运用预设时间力观测器估计出机器人实际所受到的力，从而最大程度的替代了力传感器的作用，不需要安装价格昂贵且易损坏的力传感器，且可以按照需要调节力观测器的观测时间，节约了开发成本。

本发明授权一种针对机器人系统预设时间力观测器的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种针对机器人系统预设时间力观测器的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：根据机器人有三个由独立伺服电机进行驱动的关节，建立机器人动力学模型，对未知参数进行辨识；步骤S2：采用单独的P+d控制器控制机器人的每一个关节运动；步骤S3：根据机器人的位置编码器，获取机器人的关节位置信号；步骤S4：采用阻抗控制，将外力用于生成关节目标轨迹；步骤S5：将步骤S3和步骤S4得到的关节位置信号和关节目标轨迹相减计算得到关节位置误差量；步骤S6：设计一个预设时间微分器，获得机器人系统的速度信号和加速度信号；所述步骤S6中预设时间微分器的公式为： 其中，式子和是缩写，α是常数，*是任意变量，k1＝6，k2＝4.5，将qi作为预设时间微分器的输入，y2是预设时间微分器的输出速度信号当将速度信号作为预设时间微分器的输入时，y2是微分器的输出速度信号步骤S7：基于滑模控制和干扰观测器原理，设计一个预设时间力观测器；步骤S8：建立李亚普诺夫方程，证明所给定的预设时间；步骤S9：将观测出来的力反馈到控制器的设计中用于对机器人进行控制，将观测到的外力和实际外力进行比较，用以验证力观测器的准确性。

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