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公开(公告)号：CN118876108A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202411342545.0
申请日：2024-09-25
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种绳驱三自由度混联球形腕部关节，包括：基座，所述基座上设置有驱动轮；腕部支架；俯仰支架；回转平台；双万向节和驱动源。绳驱三自由度混联球形腕部关节根据回转平台的转动角度得到各个伺服电机的工作参数，伺服电机根据工作参数进行工作，驱动轮同向驱动时，腕部支架绕中心轴转动，驱动轮反向转动时，俯仰支架绕轴转动，通过采用绳索驱动，可以使驱动轮远离末端，降低关节的惯量。
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公开(公告)号：CN118372253B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410796710.3
申请日：2024-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种基于IMU的绳驱械臂臂段末端姿态等效控制方法及装置，其中方法包括对期望的臂段两个旋转方向的总角度进行五次多项式插值，得到期望关节角度，基于正运动学计算，得到当前期望的末端姿态；获得当前联动臂段末端的实际姿态，得到当前末端姿态差；计算联动臂段当前角度差；输入PID控制器，输出角度控制量；将角度控制量映射为驱动绳索的速度，并再次映射为驱动电机的转速；输入所述电机控制器，所述电机控制器控制驱动电机按期望的转速转动。本发明解决现有技术中，对绳驱分段联动机械臂的联动臂段进行关节角度取平均值的闭环控制无法精确控制末端姿态，以及编码器占据机械臂内部较多空间的问题。
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公开(公告)号：CN118372253A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410796710.3
申请日：2024-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种基于IMU的绳驱械臂臂段末端姿态等效控制方法及装置，其中方法包括对期望的臂段两个旋转方向的总角度进行五次多项式插值，得到期望关节角度，基于正运动学计算，得到当前期望的末端姿态；获得当前联动臂段末端的实际姿态，得到当前末端姿态差；计算联动臂段当前角度差；输入PID控制器，输出角度控制量；将角度控制量映射为驱动绳索的速度，并再次映射为驱动电机的转速；输入所述电机控制器，所述电机控制器控制驱动电机按期望的转速转动。本发明解决现有技术中，对绳驱分段联动机械臂的联动臂段进行关节角度取平均值的闭环控制无法精确控制末端姿态，以及编码器占据机械臂内部较多空间的问题。
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公开(公告)号：CN117754625A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202410062185.2
申请日：2024-01-16
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种绳驱三自由度高刚度球形腕部关节，包括基座、腕部平台、多个连杆组和绕线轴；连杆组绕腕部平台设置，连杆组的一端与腕部平台连接，连杆组包括依次连接的多个连杆件；绕线轴安装于基座上，连杆组的另一端与绕线轴连接，通过缠绕在绕线轴上的驱动线所产生的力矩差驱动绕线轴转动，绕线轴通过连杆组带动腕部平台转动；采用绳索驱动可以将动力从较远的地方传输过来，保持腕部结构的整体尺寸小型化，实现敏捷机械臂的灵巧性和安全性。
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公开(公告)号：CN119610079B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202510153082.1
申请日：2025-02-12
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种模块化分段联动柔性机械臂及绳簇分段解耦驱动方法，所述的模块化分段联动柔性机械臂包括驱动箱；基座连杆组件，用于导向从所述驱动箱引出的多条驱动绳，所述基座连杆组件设置在所述驱动箱的上方；至少一个臂段组，所述臂段组包括依次连接的模块化臂段和臂段间连杆，第一个模块化臂段3000的底部与基座连杆组件的顶部连接。所述的模块化分段联动柔性机械臂采用“刚性连杆+旋转关节+联动模块”的设计，确保后端臂段驱动绳索在经过前端臂段时，其路径长度不随前端臂段关节角变化，从而实现绳簇分段驱动解耦。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118438455B
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410796682.5
申请日：2024-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种基于外置IMU的机械臂臂段等效关节角感知方法及装置，其中方法包括初始化绳驱柔性机械臂，进行联动臂段零位调平校准；计算各万向节坐标系之间的变换矩阵、联动臂段的计算姿态和计算姿态雅可比矩阵；获取绳驱柔性机械臂所有联动臂段末端IMU测量装置的姿态；得到旋转矩阵和姿态差；更新所有关节的迭代过程量，扩展当前计算姿态雅可比矩阵和当前姿态差矩阵；计算当前迭代的关节角度增量，更新当前的计算关节角度。本发明提出一种使用IMU传感器替代关节编码器进行绳驱分段联动机械臂臂段关节角度感知的方法和装置，能减轻机械臂的重量，使得机械臂控制更加灵活。
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公开(公告)号：CN118003352A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410418102.9
申请日：2024-04-09
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法及装置，其中辅助分离方法包括：基于视觉伺服方法，机械臂进入视觉监测位置并运动至目标物的上方，计算锁紧构型，记录当前机械臂的手爪与目标物相对位姿；机械臂运动至锁紧构型的位置，手爪从张开状态闭合至包络状态，包络状态为机械臂手爪半闭合状态；分离解锁装置释放目标物，目标物与分离解锁装置分离后，目标物处于自由漂浮的状态但仍处于分离解锁装置的导向杆中；机械臂后退至即将分离位置，使目标物完全脱离分离解锁装置的导向杆；机械臂的手爪完全锁紧，抓取目标物。在进行视觉定位补偿后，使用阻抗控制方法进行对接任务，保证插入力的稳定性。
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公开(公告)号：CN117921731A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410260823.1
申请日：2024-03-07
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及一种绳驱机械臂腕部四元数关节及其等效转角的感知方法，包括：基座，所述基座内安装有第一关节编码器和第二关节编码器；第一支链，所述第一支链为四连杆支链；第二支链，所述第二支链为四连杆支链；第三支链，所述第三支链为四连杆支链；腕部座，所述第一支链的第二端、所述第二支链的第二端和所述第三支链的第二端均与所述腕部座的第二平面连接。确保绳驱敏捷空间机械臂在进行运动规划及控制时，可以得到腕部关节位置的反馈量，且此反馈量可以与关节角运动规划控制参数所对应，为机械臂腕部关节实现关节闭环控制创造前提条件。
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公开(公告)号：CN117601134A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202410078805.1
申请日：2024-01-19
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明涉及绳驱敏捷臂的测量与修正融合的视觉控制方法及装置，其中方法包括基于目标位姿数据和当前关节角度，解算期望的机械臂末端运动位姿，对于距离目标较远的视觉伺服控制，增加中间节点，保证机械臂尽可能沿直线逼近目标；计算中间节点间的运动方式和节点间运动所需时间；在机械臂运动过程中，保持机械臂的手眼相机对目标的观测和位姿解算，基于机械臂末端位姿偏差与预设位姿偏差阈值，启动视觉伺服规划；基于机械臂关节与电机间的运动学转化关系，将规划的关节运动数据转化为电机运动数据。将间歇测量与实时修正融合，在机械臂运动路径上设置一些中间节点，保证机械臂运动平滑和末端运动轨迹较为笔直逼近目标。
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公开(公告)号：CN108583942B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN201810628133.1
申请日：2018-06-19
IPC: B64G4/00
Abstract: 本发明提供了一种熔线解锁的空间柔性臂压紧释放机构，属于空间柔性臂压紧释放机构技术领域。本发明包括固定基座、熔线解锁装置、压紧盖板、位置检测微动开关、苯基硅橡胶片、扭转弹簧、销轴和限位微动开关；发射前，调节熔线解锁装置的锁紧器，通过拉绳对压紧盖板施加适当的预紧力，使空间柔性臂压紧在固定基座上。入轨后，由地面发送指令，对熔线解锁装置的切割器通电，切割器的电阻丝迅速升温，熔断拉绳。本发明压紧可靠，采用熔线解锁装置作为压紧、解锁工具，结构简单、能够施加较准确预紧力、装调方便；解锁时无冲击、振动，能够保护空间柔性臂在发射时免受振动冲击载荷的损害，适用于对空间柔性臂锁紧力要求不大的场合。
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