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公开(公告)号：CN115416030B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202210174691.1
申请日：2022-02-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种机械臂远距离跟踪翻滚卫星对接环的运动规划方法，涉及轨迹规划技术领域，针对现有技术中大噪声的测量反馈无法规划机械臂平滑末端运动的问题，本申请通过全局相机的测量数据，规划机械臂的运动轨迹，实现机械臂在手眼相机视场范围内稳定跟踪翻滚卫星对接环，解决了手眼相机测量视场小，初始状态下翻滚卫星对接环不在手眼相机测量视场中，机械臂无法伺服目标的问题。本申请相比于一般的伺服方法，仅将全局相机的测量数据作为机械臂末端速度调整的判据，并不直接引入闭环计算，从根本上解决了大误差的测量数据无法规划平滑末端轨迹的问题。
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公开(公告)号：CN115535313A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211287303.7
申请日：2022-10-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G4/00
Abstract: 一种具有锁紧功能与转矩输出功能于一体的快换装置，属于空间快换装置。为了解决现有的快换装置在实现锁合的功能下，无法同时提供转矩的问题。本发明中本体侧连接部包括转矩主动输出副和主动锁紧副，转矩主动输出副用于实现转矩的形成与主动输出，主动锁紧副同轴套装在转矩主动输出副上静止不动，或在转矩主动输出副的作用下可与转矩主动输出副同速转动，实现其锁合功能；更换侧连接部包括转矩被动接收副和导向被动锁紧副；转矩主动输出副与转矩被动接收副之间为接口对接连接，二者之间的连接实现转矩的传递；主动锁紧副与导向被动锁紧副之间为可拆卸连接，且二者之间的连接实现了导向、对接和锁紧功能。本发明主要用于机械臂与操作工具的连接。
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公开(公告)号：CN112091979B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202011075243.3
申请日：2020-10-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种基于位置级逆运动学的七自由度机械臂限位优化方法，它涉及一种七自由度机械臂限位优化方法。本发明为了解决现有的数值解无法得到封闭解，存在终态自运动；解析解无法针对偏置构型，存在无法实现对运动优化的问题。本发明首先基于固定某一关节角的参数化求解方法，得到7自由度机械臂逆运动学的解析解；然后将该固定的关节角度参数作为输入，关节限位作为优化指标，建立最优控制问题；再基于拉格朗日乘子法，将有约束问题转化为无约束问题；最后基于牛顿迭代法实现对最优的关节角参数的求解，通过给定初始构型、期望末端位姿和笛卡尔的路径规划，得到考虑关节限位优化的7个关节空间轨迹。本发明用于七自由度机械臂限位优化。
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公开(公告)号：CN112606975A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011494627.9
申请日：2020-12-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种并联式矢量推进器，包含动平台、静平台、螺旋桨驱动器和两个PRS驱动支链，螺旋桨驱动器固定在动平台上；还包含PRS运动支链，PRS运动支链和两个PRS驱动支链并联在动平台和静平台之间；所述PRS运动支链包含与动平台连接的球面副、与静平台连接的转动副以及与球面副和转动副相连的连接轴；所述PRS驱动支链包含与动平台连接的球面副、与静平台连接的转动副、与转动副和球面副连接的丝杠副、与丝杠副连接的防水软轴总成以及驱动防水软轴总成进而控制动平台工作姿态的驱动电机，其中，丝杠副的丝母与转动副固接，丝杠副的丝杠两端分别与球面副和防水软轴总成连接，驱动电机输出轴与防水软轴总成连接。本发明运动平稳，可远距离传动。
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公开(公告)号：CN112091979A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202011075243.3
申请日：2020-10-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种基于位置级逆运动学的七自由度机械臂限位优化方法，它涉及一种七自由度机械臂限位优化方法。本发明为了解决现有的数值解无法得到封闭解，存在终态自运动；解析解无法针对偏置构型，存在无法实现对运动优化的问题。本发明首先基于固定某一关节角的参数化求解方法，得到7自由度机械臂逆运动学的解析解；然后将该固定的关节角度参数作为输入，关节限位作为优化指标，建立最优控制问题；再基于拉格朗日乘子法，将有约束问题转化为无约束问题；最后基于牛顿迭代法实现对最优的关节角参数的求解，通过给定初始构型、期望末端位姿和笛卡尔的路径规划，得到考虑关节限位优化的7个关节空间轨迹。本发明用于七自由度机械臂限位优化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116853538A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310738520.1
申请日：2023-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G4/00
Abstract: 一种人机协同空间站舱外载荷装配方法，涉及载人航天、在轨装配技术领域。本发明为了解决现有空间机械臂因手眼视觉被目标载荷物遮挡等原因，存在无法对空间站舱外的大型载荷进行装配的问题。本发明S1：将空间机械臂与目标载荷进行对接，并将目标载荷转移至装配操作点；S2：航天员转移至装配操作工位，并在空间站舱体上或其他辅助装置上完成航天员的足部固定；S3：将空间机械臂切换至零力随动控制模式；S4：航天员拖拽目标载荷完成与空间站舱体的外表面对接接口的对接；S5：航天员完成目标载荷与空间站舱体的表面接口固定；S6：空间机械臂与目标载荷脱离，至此，完成了人机协同空间站舱外载荷的装配。本发明用于空间站舱外载荷装配。
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公开(公告)号：CN104020773B
公开(公告)日：2016-09-14
申请号：CN201410264716.2
申请日：2014-06-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于控制周期自适应时钟同步的加速度最优空间机器人在线轨迹规划方法，本发明涉及一种基于控制周期自适应时钟同步的加速度最优空间机器人在线轨迹规划方法。本发明的目的是解决空间机器人控制中由于上下位机的时钟不同步及关节层轨迹加速度的剧烈变化引起的机器人运动过程中的不平稳问题。步骤一、建立在一个轨迹段规划周期内具有最优加速度的空间机器人关节轨迹曲线位置、速度及加速度的数学模型，并得到关节轨迹方程；步骤二、依据关节轨迹插补的连续性条件，求取步骤一中关节轨迹方程中的参数，并进行关节空间轨迹的连续规划；步骤三、在关节空间轨迹的连续规划的基础上进行同步控制。本发明应用于机器人控制领域。
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公开(公告)号：CN103970019B
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201410213614.8
申请日：2014-05-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于加速度动态配置的空间机器人抖动抑制轨迹规划方法，属于机器人抖动抑制技术领域。为解决现有的机器人系统容易产生残余抖动，跟踪精度不高，导致机器人无法精确定位；机器人运行不平稳；时延造成的机器人执行任务时间的延长；计算量大，对机器人控制器运算能力要求高的问题，本发明提出了：根据输入的期望位移及最大加速度限幅预估轨迹段的最小执行周期；根据计算的最小执行周期及给定的轨迹周期确定最终的轨迹周期；根据机器人的运动学及动力学参数和机器人关节刚度参数计算在初始关节角度确定的构型下的机器人系统最低阶的抖动周期；根据轨迹周期，加速时间及抖动周期选择相应的轨迹规划方式。本发明适用于机器人的抖动抑制领域。
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公开(公告)号：CN103970019A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410213614.8
申请日：2014-05-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于加速度动态配置的空间机器人抖动抑制轨迹规划方法，属于机器人抖动抑制技术领域。为解决现有的机器人系统容易产生残余抖动，跟踪精度不高，导致机器人无法精确定位；机器人运行不平稳；时延造成的机器人执行任务时间的延长；计算量大，对机器人控制器运算能力要求高的问题，本发明提出了：根据输入的期望位移及最大加速度限幅预估轨迹段的最小执行周期；根据计算的最小执行周期及给定的轨迹周期确定最终的轨迹周期；根据机器人的运动学及动力学参数和机器人关节刚度参数计算在初始关节角度确定的构型下的机器人系统最低阶的抖动周期；根据轨迹周期，加速时间及抖动周期选择相应的轨迹规划方式。本发明适用于机器人的抖动抑制领域。
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公开(公告)号：CN119871524A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510312849.0
申请日：2025-03-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种用于在轨装配任务的主动式伸缩空间机械臂关节，涉及空间机器人技术领域。臂杆单元包括逐级嵌套的小臂杆、中臂杆和大臂杆，通过导向凸台与导向槽配合限制沿轴线方向移动；机电接口单元包括小臂杆接口和大臂杆接口；走线单元内置在臂杆单元中用于大臂杆接口到小臂杆接口的线缆连接；止出单元用于约束中臂杆过早伸出；止回单元由用于防止完全伸展的小臂杆产生回缩；传动系统采用旋转关节连接主传动丝杠配合小臂杆滚柱螺母组件和中臂杆滚柱螺母组件，控制臂杆单元的伸缩动作。具备主动伸缩能力，通过止出单元与止回单元完成各段臂杆的依次伸出、锁定与解锁，采用内置线缆布设机制，降低系统复杂度和质量，提高整体稳定性。
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