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公开(公告)号：CN114955020A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210652460.7
申请日：2022-06-08
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于异构多柔性臂空间机器人的在轨目标安全捕获系统及方法，所述异构多柔性臂空间机器人包括智能感知模块，超冗余连续型机械臂和柔性关节机械臂，其中智能感知模块包括图像采集装置和传感器，多个超冗余连续型机械臂设置在智能感知模块上，并基于智能感知模块采集的目标运动信息捕获在轨目标，柔性关节机械臂设置在智能感知模块上，用于对捕获的在轨目标进行固连。对在轨目标进行捕获的过程中，异构多柔性臂空间机器人首先获取目标相关图像，并基于目标位置对机械臂的路径进行规划，之后基于“松包络”和“紧包络”的多模包络策略与主被动相结合的消旋策略对目标进行抓捕，最后进行固连，完成对在轨目标的安全捕获。
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公开(公告)号：CN113804106B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202110946161.X
申请日：2021-08-18
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于视觉的两次校准的双臂协同装配方法，首先利用双目相机采集图像，提取待装配目标的特征点，并确定待装配目标的朝向，随后调整主机械臂姿态和位置，之后调整从机械臂，采集实时图像数据流，获取待装配目标灰度信息；选取待装配目标对应目标框中灰度变化程度最小的从机械臂位姿进行图像采集，并根据该视角调整主机械臂夹爪，完成左右方向的校准；将从机械臂以目标物体中心点为圆心，在侧面进行图像采集，完成前后方向和垂直角度的校准。本发明的基于视觉的两次校准的双臂协同装配方法，解决了现有方案中单个相机获取的信息不足从而装配精度低的问题，提高了机械臂装配的精度，且兼具快速性与鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115319749A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211036539.3
申请日：2022-08-29
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于主被动柔顺结合的大刚度环境下轴向力控制方法，首先在机械臂末端和末端执行器之间设置被动柔顺装置，并构建被动柔顺装置的物理模型以及确定模型参数，之后基于主动柔顺控制模型的期望轨迹结合被动柔顺装置确定的位移补偿量，实现基于主被动柔顺的大刚度环境下的机械臂轴向力控制。本发明的方法通过被动柔顺部件的引入，解决了传统导纳控制面对大刚度环境系统易发生不稳定的问题，实现了机械臂在大刚度环境下作业柔顺性和精确性的统一，在根本上解决了导纳控制只适用于小刚度环境下的局限性，与环境参数估计方法结合可以解决未知时变环境下的精确力控制问题，具有良好的应用前景以及价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119658678A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411670684.6
申请日：2024-11-21
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种适用于变刚度环境下的机器人阻抗力控制方法，首先根据环境参数确定阻抗滤波器，确定阻抗滤波器的惯性参数以及刚度参数并根据环境刚度对阻尼参数进行调整，之后根据环境参数以及期望力信息计算得到机械臂末端执行器的参考轨迹，实时检测接触力并计算接触力误差，使之通过定阻抗滤波器或变阻抗滤波器生成位置偏差，与参考轨迹叠加得到机械臂末端的指令位置，最后末端执行器依照指令位置运行以实现精确的力控制。本发明的方案根据环境刚度已知或未知的情况分别应用不同阻抗滤波器，能够适用于环境刚度变化的作业场景，相比较于传统的阻抗力控制方法，可以实现机械臂在变刚度环境下的稳定运行以及精确的力控制，方便地应用于多种应用场景。
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公开(公告)号：CN115972195A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202211389736.3
申请日：2022-11-08
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于接触力矩补偿的柔性关节空间机器人快速阻抗控制方法，首先基于柔性关节空间机器人的动力学模型确定其状态空间方程，之后依次构建接触力矩补偿器、期望阻抗模型以及固定时间干扰观测器，确定补偿接触力矩、阻抗误差中间值以及外部干扰；随后根据避奇异辅助函数以及辅助系统状态量构建有限时间阻抗控制器，确定空间机器人的实际输入力矩，完成对柔性关节空间机器人的阻抗控制。本发明的技术方案能够提高控制系统的鲁棒性，而且可以解决控制过程中可能出现的输入饱和问题，能够使阻抗误差快速收敛，有效克服外部扰动和输入饱和的影响，提高了接触力的控制精度。
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公开(公告)号：CN114955020B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202210652460.7
申请日：2022-06-08
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于异构多柔性臂空间机器人的在轨目标安全捕获系统及方法，所述异构多柔性臂空间机器人包括智能感知模块，超冗余连续型机械臂和柔性关节机械臂，其中智能感知模块包括图像采集装置和传感器，多个超冗余连续型机械臂设置在智能感知模块上，并基于智能感知模块采集的目标运动信息捕获在轨目标，柔性关节机械臂设置在智能感知模块上，用于对捕获的在轨目标进行固连。对在轨目标进行捕获的过程中，异构多柔性臂空间机器人首先获取目标相关图像，并基于目标位置对机械臂的路径进行规划，之后基于“松包络”和“紧包络”的多模包络策略与主被动相结合的消旋策略对目标进行抓捕，最后进行固连，完成对在轨目标的安全捕获。
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公开(公告)号：CN115256401A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202211038250.5
申请日：2022-08-29
Applicant: 南京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种强化学习的空间机械臂轴孔装配变阻抗控制方法，首先分别构建空间机械臂模型以及机械臂关节角状态和末端位姿的转换模型，之后利用双目相机采集装配孔的位置信息，构建基于强化学习的阻抗控制器，并利用神经网络对阻抗控制器进行训练，之后输入机械臂末端的实时信息，更新阻抗控制器的阻抗参数，输出机械臂末端的位置修正量，完成空间机械臂轴孔装配变阻抗控制。本发明的方案基于强化学习对空间机械臂轴孔装配进行变阻抗控制，其控制可以对动态力进行跟踪，动态误差较传统的定阻抗控制更小，响应速度也更快，可以有效削弱环境中不定因素的影响，与传统的定阻抗控制有着更优的跟踪精度。
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公开(公告)号：CN113804106A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202110946161.X
申请日：2021-08-18
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于视觉的两次校准的双臂协同装配方法，首先利用双目相机采集图像，提取待装配目标的特征点，并确定待装配目标的朝向，随后调整主机械臂姿态和位置，之后调整从机械臂，采集实时图像数据流，获取待装配目标灰度信息；选取待装配目标对应目标框中灰度变化程度最小的从机械臂位姿进行图像采集，并根据该视角调整主机械臂夹爪，完成左右方向的校准；将从机械臂以目标物体中心点为圆心，在侧面进行图像采集，完成前后方向和垂直角度的校准。本发明的基于视觉的两次校准的双臂协同装配方法，解决了现有方案中单个相机获取的信息不足从而装配精度低的问题，提高了机械臂装配的精度，且兼具快速性与鲁棒性。
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