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公开(公告)号：CN117817668A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410133265.2
申请日：2024-01-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种SSRMS构型机械臂单关节故障的运动学重构方法，涉及机械臂运动能力分析技术领域。建立SSRMS构型机械臂的关节运动旋量坐标；关节1故障时的求解；关节7故障时的求解；关节2故障时的求解；关节6故障时的求解；关节1或2故障时的关节角约束关系式解耦；关节6或7故障时的关节角约束关系式解耦；关节3、4、5故障时的逆运动学求解。基于旋量理论建立机械臂的关节旋量坐标，利用结构对称的特点分类讨论不同关节故障时的运动学重构方案，保障机械臂在单关节故障的情况下也能够完成任务。
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公开(公告)号：CN119820617A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510119890.6
申请日：2025-01-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J15/10
Abstract: 一种具有平夹‑自适应能力的三指机器人手，涉及智能机器人技术领域。手指基座顶部固定基关节轴并铰接近指节，底部设置空腔且前端固定直流电机，后端安装滚珠丝杠通过直流电机传动，近指节顶端固定中关节轴并铰接远指节，前端连接杆和后端连接杆与基关节轴铰接，驱动杆与丝杠螺母铰接，上端与前端连接杆及传动杆铰接，传动杆与远指节前端铰接，耦合杆与后端连接杆铰接，拉簧连接近指节与连杆，连杆及耦合杆与远指节后端铰接，一个手指组件固定，两个手指组件通过调节电机结合齿轮组能够进行偏转调节。手掌组件能够控制两个动手指偏转调节，具有平夹‑自适应抓握的能力，满足三种构型的抓握动作。
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公开(公告)号：CN117817668B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410133265.2
申请日：2024-01-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种SSRMS构型机械臂单关节故障的运动学重构方法，涉及机械臂运动能力分析技术领域。建立SSRMS构型机械臂的关节运动旋量坐标；关节1故障时的求解；关节7故障时的求解；关节2故障时的求解；关节6故障时的求解；关节1或2故障时的关节角约束关系式解耦；关节6或7故障时的关节角约束关系式解耦；关节3、4、5故障时的逆运动学求解。基于旋量理论建立机械臂的关节旋量坐标，利用结构对称的特点分类讨论不同关节故障时的运动学重构方案，保障机械臂在单关节故障的情况下也能够完成任务。
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公开(公告)号：CN116442233B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202310486617.8
申请日：2023-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种七自由度空间机械臂在轨操作的手眼标定方法，属于空间机械臂在轨标定技术领域，用于求解机械臂末端相机光心坐标系相对于机械臂末端坐标系的位姿变换矩阵，能够有效提高机械臂的视觉测量精度，实现空间机械臂的高精度在轨操作。S1.判断机械臂当前状态是否可以通过直接抓取目标适配器进行参数修正；如果能则直接抓捕目标适配器后进入S3，如果不能则进入S2；S2.利用多次测量法进行初步校正；S3.通过抓取适配器法对手眼外参进行修正。本发明可以用于实现机械臂末端与相机的精确配合，有效提高空间机械臂在轨操作的运动精度，实现高精度的物体抓取和定位，避免机械臂的误操作对机械臂本体和目标物体造成损坏，极大地提高工作效率。
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公开(公告)号：CN117549312B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202311854179.2
申请日：2023-12-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种面向在轨组装的空间机械臂灵巧性评估方法，所述方法结合相对可操作度和构型微调量，用于选择自由空间中的灵巧操作构型，作为空间机械臂执行预定任务时进行路径规划的基础。其中，相对可操作度为机械臂可操作度与常数n的比值，用于描述机械臂的末端运动性能，作为灵巧性定量评估的基准；构型微调量为机械臂各关节角度变化量与各关节加权系数的乘积之和，结合其分布规律对其进行归一化处理作为机械臂灵巧性定量评估的关键指标，表示机械臂在不同方向上的移动代价。基于此方法，可以选择符合在轨组装任务的机械臂操作构型，作为机械臂开展任务规划的基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118003322B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410128246.0
申请日：2024-01-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于改进臂角法的SSRMS机械臂位置级逆解算法，涉及机械臂运动能力分析技术领域。建立SSRMS构型机械臂关节运动旋量坐标；定义臂平面和臂角；等效SRS机械臂关节角解析表达式；臂角处于零位状态的等效SRS机械臂运动学解析；给定臂角时的等效SRS机械臂运动学分析；机械臂等效原理分析；臂角与关节角的映射关系；臂角法逆运动学求解结果数值校正。通过给定期望末端位姿和臂角参数求解位置级逆运动学，保证末端位姿不变的情况下调整臂角取值，建立臂角与关节角的映射关系，分析机械臂处于奇异构型时关节角与臂角的联系，使用臂角阈值避免奇异，将臂角法求解得到关节角作为初始条件进行数值迭代，采用牛顿下山法提高求解精度。
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公开(公告)号：CN116442233A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310486617.8
申请日：2023-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种七自由度空间机械臂在轨操作的手眼标定方法，属于空间机械臂在轨标定技术领域，用于求解机械臂末端相机光心坐标系相对于机械臂末端坐标系的位姿变换矩阵，能够有效提高机械臂的视觉测量精度，实现空间机械臂的高精度在轨操作。S1.判断机械臂当前状态是否可以通过直接抓取目标适配器进行参数修正；如果能则直接抓捕目标适配器后进入S3，如果不能则进入S2；S2.利用多次测量法进行初步校正；S3.通过抓取适配器法对手眼外参进行修正。本发明可以用于实现机械臂末端与相机的精确配合，有效提高空间机械臂在轨操作的运动精度，实现高精度的物体抓取和定位，避免机械臂的误操作对机械臂本体和目标物体造成损坏，极大地提高工作效率。
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公开(公告)号：CN118003322A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410128246.0
申请日：2024-01-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于改进臂角法的SSRMS机械臂位置级逆解算法，涉及机械臂运动能力分析技术领域。建立SSRMS构型机械臂关节运动旋量坐标；定义臂平面和臂角；等效SRS机械臂关节角解析表达式；臂角处于零位状态的等效SRS机械臂运动学解析；给定臂角时的等效SRS机械臂运动学分析；机械臂等效原理分析；臂角与关节角的映射关系；臂角法逆运动学求解结果数值校正。通过给定期望末端位姿和臂角参数求解位置级逆运动学，保证末端位姿不变的情况下调整臂角取值，建立臂角与关节角的映射关系，分析机械臂处于奇异构型时关节角与臂角的联系，使用臂角阈值避免奇异，将臂角法求解得到关节角作为初始条件进行数值迭代，采用牛顿下山法提高求解精度。
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公开(公告)号：CN117972925A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410070266.7
申请日：2024-01-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种面向冗余空间机械臂的奇异性分析方法，包括：步骤1：获取机械臂关节运动旋量坐标并建立对应机械臂关节的坐标系；步骤2：采用相关旋量抑制法，基于机械臂关节运动旋量坐标和对应机械臂关节的坐标系计算得到机械臂奇异条件，基于机械臂奇异条件获取机械臂奇异构型；步骤3：对机械臂奇异构型进行可操作度分析计算，完成机械臂的奇异性分析。本发明采用旋量理论建立了机械臂关节的运动旋量坐标，采用相关旋量抑制法，通过关节运动旋量坐标求解相应的基子矩阵，并逐步分析基子矩阵不满秩的条件，得到机械臂的奇异条件，简化了奇异性分析的复杂运算过程，为机械臂的运动学分析和控制器的设计提供理论基础。
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公开(公告)号：CN117549312A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311854179.2
申请日：2023-12-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种面向在轨组装的空间机械臂灵巧性评估方法，所述方法结合相对可操作度和构型微调量，用于选择自由空间中的灵巧操作构型，作为空间机械臂执行预定任务时进行路径规划的基础。其中，相对可操作度为机械臂可操作度与常数n的比值，用于描述机械臂的末端运动性能，作为灵巧性定量评估的基准；构型微调量为机械臂各关节角度变化量与各关节加权系数的乘积之和，结合其分布规律对其进行归一化处理作为机械臂灵巧性定量评估的关键指标，表示机械臂在不同方向上的移动代价。基于此方法，可以选择符合在轨组装任务的机械臂操作构型，作为机械臂开展任务规划的基础。
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