一种双臂协作操控非合作目标避障轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN117001675B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202311271298.5

    申请日:2023-09-28

    Abstract: 本发明公开了一种双臂协作操控非合作目标避障轨迹规划方法,包括:首先建立空间操控航天器双机械臂外包络尺寸、DH参数,给定常规尺寸的非合作目标进行强化学习训练,获取避障路径,之后在实际任务场景中采用航天器视觉获取非合作目标外形轮廓,与训练的样本进行比对外形轮廓、双臂相对非合作目标的位置、姿态,如果实际场景中的非合作目标与样本库差距小,则对双机械臂采用样本库路径逼近非合作目标;如果差距较大,则对双机械臂采用胶囊体方法简化机械臂与非合作目标模型,并计算各自之间距离,以不碰撞作为约束规划航天器上双臂抓捕目标的路径,路径根据非合作目标与航天器的相对位置、姿态变化实时更新,解决非合作目标的避障操作问题。

    偏置机械臂离散点轨迹平滑规划方法、系统及存储介质

    公开(公告)号:CN116810802B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311083054.4

    申请日:2023-08-28

    Abstract: 本发明涉及机械臂空间操控技术领域,具体涉及偏置机械臂离散点轨迹平滑规划方法、系统及存储介质。包括如下步骤:步骤S1、读取并确定关节角离散点序列;步骤S2、对所述关节角离散点序列性质进行判定,步骤S3、根据预设的一级规划运动步长,进行一级速度规划;步骤S4、二次插值,得到离散点间的关节角、关节角速度、关节角加速度,实现离散点间路径的二级位置规划、速度规划、加速度规划;步骤S5、通过正运动学计算机械臂相应的末端位姿、末端速度、末端加速度;步骤S6、与预设极限值进行比较,判断其是否超限;步骤S7、输出关节角规划信息。在上层系统的输入的边界条件仅有各分段路径端点的位置的情况下,实现二次插值计算。

    基于力位混合控制的冗余偏置机械臂末端柔顺控制方法

    公开(公告)号:CN116985145B

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202311248710.1

    申请日:2023-09-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于力位混合控制的冗余偏置机械臂末端柔顺控制方法,包括:S1):根据机械臂结构,确定机械臂 参数,并根据标准 准则建立机械臂的标准 坐标系,设置机械臂运动与力极限参数,建立冗余偏置机械臂的运动学模型;S2):根据步骤S1中建立的动力学模型,分别设计各方向的力控制器与位置控制器;S3):基于步骤S2)中建立的模型,设计力位混合控制控制器;S4):采用Matlab联合Adams典型轨迹仿真。本发明将位置控制器与力控制器结合设计了力位混合控制控制器,能够对机械臂末端的运行轨迹以及擦拭力进行控制,有效保证机械

    一种约束桁架内机械臂强化学习避障规划与训练方法

    公开(公告)号:CN116985151A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202311271561.0

    申请日:2023-09-28

    Abstract: 本发明公开了约束桁架内机械臂强化学习避障规划与训练方法包括:S1确定机械臂的DH参数以及约束桁架与机械臂相对位置关系;S2完成机械臂数字孪生训练场景的构建;S3完成机械臂运动学模型的搭建;S4根据步骤S2、S3的结果,完成离散点模仿学习的训练S5根据步骤S4结果,完成空间中其他位置的强化学习训练;S6根据步骤S4、S5的结果,完成全场景的训练,搭建机械臂训练操作的实物系统,实现一比一的数字孪生与机械臂操作的演示测试。本发明将强化学习与模仿学习相结合,让机械臂不是从零开始学习,给予它人类操作演示样本,并在学习人类演示的基础上,再进行强化学习,既能大大加快训练速度,又能得到超越当前水准的机械臂。

    一种不完备模型的自演化建模方法及系统

    公开(公告)号:CN116911079A

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202311176977.4

    申请日:2023-09-13

    Abstract: 本发明属于空间操控技术领域,具体涉及一种不完备模型的自演化建模方法及系统。本发明聚焦空间操控领域目标分类建模技术,提出以异构信息完善不完备模型的自演化建模方法,首先建立目标虚拟视景,之后获得目标的视觉测量模型,并通过视觉测量模型进行目标初步的类型确认,在此不完备视觉模型的基础上,通过机械臂碰触目标获取额外的目标表征信息,建立触觉感知模型,触觉作为视觉的异构信息,将触觉感知模型引入虚拟视景中目标的描述中,获得视觉测量模型与触觉感知模型相结合的自演化目标描述模型,通过实时测量目标的视觉与触觉信息,精准识别目标类型,完善虚拟视景中的模型信息。该方法为后续的空间操控航天器对目标建模提供一种新思路。

    空间碎片绳系拖曳离轨目标姿态章动抑制控制方法及系统

    公开(公告)号:CN111552326B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202010116787.3

    申请日:2020-02-25

    Abstract: 本发明公开一种空间碎片绳系拖曳离轨目标姿态章动抑制控制方法及系统,属于航天器姿态动力学与控制领域。本发明实现方法为:将碎片目标与绳网组合体采用刚体的假设后,采用刚体旋转运动的欧拉方程建立绳系拖曳系统的动力学模型;分析设计基于对机械能进行耗散的常值张力切换控制方法;通过测量绳结点距离两星连线的距离或观测系绳方向与两星之间连线的夹角间接地反映绳结点的运动,为切换张力控制方法的切换条件选取提供依据。本发明用于对空间碎片进行飞网捕获后拖曳离轨过程中对碎片目标的姿态章动进行快速、有效抑制,保证拖曳过程中不会发生系绳缠绕等风险,为安全、高效完成空间碎片主动清除任务提供技术支撑。

    一种平台-机械臂一体化控制方法

    公开(公告)号:CN110722557B

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN201911000283.9

    申请日:2019-10-21

    Abstract: 本发明公开了一种平台‑机械臂一体化控制方法,应用于空间机械臂对非共基座目标的精确捕获任务,其结合平台‑机械臂组合体的动力学模型,基于平台测量信息及机械臂关节角反馈;通过路径规划补偿以降低周期运算带来的固有延时问题,另外结合平台‑机械臂组合体动力学方程,求解平台与机械臂动力学耦合项在的诸多非线性项,并通过开环前馈补偿的形式实现平台与机械臂动力学解耦,结合闭环反馈修正,通过前馈补偿+闭环反馈的控制方式实现平台与机械臂的一体化控制,降低组合体动力学中非线性耦合项等对控制精度的影响,以实现抓捕精度的提高。本发明对相对运动变化缓慢的目标进行抓捕时效果更佳。

    一种空间机器人扰动补偿的方法

    公开(公告)号:CN111098299B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN201911241734.8

    申请日:2019-12-06

    Abstract: 本发明公开的一种空间机器人扰动补偿的方法,包括以下步骤:S1、基于凯恩动力学建立空间机器人整体动力学模型;S2、根据空间机器人整体动力学模型建立平台的刚体动力学模型,并计算机械臂对平台姿态的扰动力矩;S3、从角动量层面计算平台姿态控制的前馈补偿量,实现对平台姿态扰动力矩的补偿。本发明基于凯恩动力学原理分别建立空间机器人整体动力学模型以及空间机器人平台的动力学模型,从而快速准确的计算得出机械臂对平台姿态的扰动力矩,有效的补偿了平台姿态扰动力矩,具有计算量少,计算结果准确的特点,同时,为星上控制提供了一种新的思路。

    基于目标特征的单目视觉快速相对位姿估计系统及方法

    公开(公告)号:CN108225319B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN201711242992.9

    申请日:2017-11-30

    Abstract: 本发明涉及一种基于目标特征的单目视觉快速相对位姿估计系统及方法,包括:目标图像预处理单元,用于去除背景中的噪声,定位目标所在局部区域;目标快速特征检测及提取单元,用于完成局部轮廓和对接圆面特征的检测提取;目标位置和姿态估计单元,用于分别根据提取的对接圆面和轮廓特征完成目标位置和姿态粗值的估计,并采用优化算法实现最终目标位置和姿态的实时获取。本发明具有实时性好、鲁棒性强及测量精度高等优点,为后续空间在轨操控任务的顺利实施提供位姿信息支持。

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