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公开(公告)号：CN108694713A
公开(公告)日：2018-10-23
申请号：CN201810352908.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京控制工程研究所
CPC classification number: G06T7/0004 , B64G1/66 , G06T5/002 , G06T7/136 , G06T7/70
Abstract: 本发明公开了一种基于立体视觉的星箭对接环局部环段识别与测量方法：(1)、采用双目立体视觉相机对星箭对接环进行测量，获取左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像；(2)、将左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像中的星箭对接环区域与背景环境分割开来；(3)、在仅包含星箭对接环区域的图像中提取星箭对接环轮廓；(4)、针对对接环上的螺孔特征，进行特征识别，从对接环中将螺孔分割识别出来；(5)、提取投影后的左右相机图像中对接环局部环段同名点和螺孔同名点，采用双目三维重建方法建立对接环局部环段点三维坐标和螺孔点的三维坐标；(6)、建立对接环局部环段坐标系，采用双矢量定姿方法，确定对接环局部环段与相机之间的相对位置和姿态关系。
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公开(公告)号：CN108648234A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810353002.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于目标抓捕的机械臂相对导航方法，来测量卫星模型上推力器喷嘴的位置。两个相机被用来采集推力器图像并定位推力器的三维位置。在初始时刻手动选择推力器后，从原始图像中截取了一个局部区域图像。在局部区域图像中，采用Canny检测算法来获取边缘图像，同时，采用Hough变换来检测图像中的圆特征。进一步采用曲线拟合方法去确定推力器喷嘴中心点的位置。当末端执行器接近到距离目标0.1米时，在该距离保持对目标跟踪并计算推力器轨迹模型。根据轨迹模型，可以预估推力器位置并完成对目标抓捕。
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公开(公告)号：CN113400307B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202110666012.8
申请日：2021-06-16
Abstract: 本发明属于航空航天技术领域，尤其涉及一种空间机器人机械臂的控制方法。本方法首先获取空间机器人基座相机采集的图像，设定用于机械臂控制过程中的奖励函数；构建机械臂控制策略网络、状态动作价值网络和状态价值网络，通过向控制策略网络输入图像，输出动作信息控制机械臂，并多次交互积累交互信息对形成经验池；根据最大熵强化学习构建各个网络训练所需的目标函数，利用经验池中的交互信息对实用梯度下降算法对各个网络参数进行训练，得到机械臂控制策略网络，输入图像信息，输出动作信息控制机械臂。本方法解决传统方法中存在的奇异解及建模误差问题，并将感知与决策统一到一个方法，避免了模块化的控制器设计过程中人工调整参数的问题。
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公开(公告)号：CN108694713B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN201810352908.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于立体视觉的星箭对接环局部环段识别与测量方法：(1)、采用双目立体视觉相机对星箭对接环进行测量，获取左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像；(2)、将左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像中的星箭对接环区域与背景环境分割开来；(3)、在仅包含星箭对接环区域的图像中提取星箭对接环轮廓；(4)、针对对接环上的螺孔特征，进行特征识别，从对接环中将螺孔分割识别出来；(5)、提取投影后的左右相机图像中对接环局部环段同名点和螺孔同名点，采用双目三维重建方法建立对接环局部环段点三维坐标和螺孔点的三维坐标；(6)、建立对接环局部环段坐标系，采用双矢量定姿方法，确定对接环局部环段与相机之间的相对位置和姿态关系。
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公开(公告)号：CN111590567B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202010398024.2
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于Omega手柄的空间机械臂遥操作规划方法，将机械臂的运动分解为腕部的平动与最后三个关节的转动两部分进行控制，因此腕部平动所涉及的机械臂自由度小于整臂自由度，从而降低了发生运动学奇异的概率。将机械臂的运动划分为最后三个关节的转动及腕部的平动，除最后三个关节外的其余关节的运动产生腕部平动，将平动和转动互相解耦，运动控制简单可靠，物理意义明确，占用资源较少。将空间机械臂末端的姿态映射为最后三个关节在关节空间的运动，相比于传统的姿态映射方法，空间机械臂姿态运动不存在奇异问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111590564A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010378243.4
申请日：2020-05-07
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种无需末端工具质量信息和力传感器安装信息的六维力传感器重力补偿方法及系统，包括：(1)将力传感器安装在六自由度机械臂末端，基于力传感器读数和机械臂正运动学，建立：末端工具质量测量方程、质心位置测量方程、力传感器安装信息测量方程；(2)选取机械臂多个构型，得到l组对应的力传感器测量数据，进而得到l组末端工具质量测量方程、质心位置测量方程、力传感器安装信息测量方程；(3)采用加权平均或最小二乘法，得到末端工具质量、质心位置、力传感器安装信息；(4)建立包含末端工具质量、质心位置、力传感器安装矩阵的末端工具重力补偿模型；(5)计算得到末端工具在机械臂不同构型下的重力补偿量，完成对末端工具的实时重力补偿。
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公开(公告)号：CN107270933A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710343641.0
申请日：2017-05-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C23/00
Abstract: 一种基于多星协同的空间碎片运动状态联合确定方法，采取多个观测卫星组网的方式，以多个观测卫星上双目立体视觉相对测量敏感器获得的空间碎片特征点方向矢量作为观测量，以空间碎片相对姿态、惯性角速率、相对位置和相对速度作为状态变量，采用扩展卡尔曼滤波，结合轨道姿态动力学模型，实现对空间碎片运动状态的联合确定。本发明所述方法可用于解决低轨空间碎片网络化多源全方位观测与状态确定问题，能够应用于低轨空间碎片清除平台，为实现对跨尺度、旋转空间碎片的主动清除提供测量信息。
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公开(公告)号：CN105261047A
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201510568069.9
申请日：2015-09-08
Applicant: 北京控制工程研究所
CPC classification number: G06T2200/04
Abstract: 本发明一种基于近距离短弧段图像的对接环圆心提取方法，步骤包括：对于包含短弧段对接环的双目图像，进行极线校正，采用标准差方法进行阈值分割，利用区域属性进行环面提取,然后提取其内外边缘；利用半全局的匹配方法对提取出的环面区域进行致密重建，得到相机坐标系下的三维点云；计算点云的环面法向量并将坐标投影到与法向量垂直的平面内；在新平面内区分内外边缘，分别进行标准正圆拟合；根据得到的内外边缘中心和半径，采用同心环约束，最终得到对接环准确的圆心坐标。本发明从对接环的特性出发，直接将三维点云数据投射到正射的空间平面内，将椭圆拟合简化为圆拟合，同时通过内外环的约束条件消除错误点，具有结果准确、计算量小的优点。
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公开(公告)号：CN113305831A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110481248.4
申请日：2021-04-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种空间机械臂自适应协调控制的位置观测器设计方法及系统，包括：建立空间机械臂的扩展运动学模型；确定航天器参考角速度，设计任务空间位置观测器；确定机械臂关节参考速度；确定空间机械臂自适应动力学协调控制律和参数更新律；采用得到的自适应动力学协调控制律和参数更新律，实现航天器姿态调节和末端执行器对任务空间中期望轨迹的跟踪。本发明基于任务空间位置观测器设计了空间机械臂自适应动力学协调控制器，能够在空间机械臂系统参数存在不确知性的情况下，仅仅通过控制机械臂的运动就可以同时达到机械臂末端轨迹跟踪与基座航天器姿态调节的目的。
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公开(公告)号：CN108917721B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201810352872.2
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种失稳卫星星箭对接环双目测量方法，该方法以星箭对接环作为图像识别和测量对象，分析了星箭对接环的外形结构特点，设计了星箭对接环识别与测量算法流程，采用灰度阈值方法来分割星箭对接环区域与背景环境，使用双阈值Canny算子来提取对接环边缘，采用Hough变换方法来提取十字力架直线轮廓，利用最小二乘方法来拟合星箭对接环轮廓，建立双目立体匹配和三维重建模型，获取星箭对接环的相对位置和相对姿态。
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