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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：CN118204969A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410344261.9
申请日：2024-03-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于非线性优化的空间组合臂逆运动学求解方法，所述方法对组合臂进行优化来给定组合点位姿，将组合臂拆分成双冗余机械臂，降低逆运动学问题维数，提高了组合臂逆运动学求解速度。对单冗余机械臂，首先通过关节角参数法求得可行解集，再将其转化为非线性优化问题，以可行解集中代价最优的解为初值采用序列二次规划算法进行求解，最终得到的解可以近似全局最优解，避免了非线性优化陷入局部最优的问题。
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公开(公告)号：CN117068399A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310831893.3
申请日：2023-07-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/60
Abstract: 一种基于凸轮机构的航天服对接装置，属于航天技术领域。本发明既能通过转动第一凸轮盘和第二凸轮盘推动第一定位销和第二定位销夹取航天服前销钉实现航天服前销钉在基座中的六个自由度的约束，也能通过两个凸轮盘和两个定位销钉之间的摩擦力实现两个定位销钉的自锁，实现了对接的稳定和可靠性；利用两个弹簧实现第一定位销钉和第二定位销钉在本发明装置解除对接过程中的复位，实现了可重复对接功能；利用周向定位法兰引导航天服前销钉和基座的对接和周向定位，具有较大的容差。本发明装置结构简单，可靠性高，适用于太空中的恶劣环境，质量轻，加工、装配和维修成本低，适用于高强度对接任务。
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公开(公告)号：CN116673985A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310884655.9
申请日：2023-07-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 用于辅助航天员出舱作业机械臂且适配空间站扶手的夹爪，它涉及一种破碎分散机组。本发明为了解决现有空间站的机械臂受可达空间和位姿的局限性，导致航天员单手操作存在灵活性、以及航天员出舱工作的操作对象和执行效率均会受到影响的问题。本发明的第一爪头和第二爪头相对布置，且第一爪头和第二爪头的下部通过铰链实现单轴连接，第一爪头和第二爪头的上部形成椭圆形空腔，第一爪头和第二爪头的中部以铰链为顶点，形成“V”字形空腔，主臂杆的一端与第一爪头之间通过螺栓连接，操作臂杆通过螺栓与第二爪头连接，自锁组件安装在操作臂杆与第二爪头的连接处，实现对第二爪头的摩擦自锁。本发明用于辅助航天员出舱。
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公开(公告)号：CN116512231A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310620768.8
申请日：2023-05-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种便携式航天员出舱辅助机械臂系统，涉及机械臂系统。本发明为了解决由于现有空间站机械臂的可达空间和位姿的局限性，航天员单手操作的灵活性等限制，航天员出舱工作的操作对象和执行效率均会受到了一定影响的问题。本发明的模块化关节的一端与固定夹爪的一端转动连接，固定夹爪的另一端与空间站舱外扶手相连接；所述一个模块化关节的另一端与一个动力传递链的一端连接形成滚转自由度单元；偏航自由度单元和俯仰自由度单元依次连接形成机械臂单元；滚转自由度单元由右至左依次与至少一个机械臂单元连接，快速插拔扣具与机械臂单元的末端连接，且快速插拔扣具与航天服腰部中央固定挂点相连接。本发明用于辅助航天员出舱。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103869704B
公开(公告)日：2016-05-25
申请号：CN201410138354.2
申请日：2014-04-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 基于扩展雅克比矩阵的空间机器人星臂协调控制方法，解决在轨工作的空间机械臂与基座卫星整体协同控制问题。包括计算空间机器人的运动学和动力学参数；建立基于扩展雅可比矩阵的空间机器人数学模型；设计空间机器人星臂协调控制器；对机械臂末端轨迹进行参数化；对机械臂轨迹进行优化；计算空间机器人单框架控制力矩陀螺系统的角速度指令。本发明不需要卫星根据姿态测量进行滞后的反馈控制，通过将臂星的耦合运动进行整体数学建模，根据输入的机械臂末端轨迹，直接计算出卫星需补偿机械臂运动的单框架控制力矩陀螺系统的角速度指令，实现臂星的整体协调控制；机械臂末端轨迹经过优化使卫星态控制系统补偿机械臂反作用力矩所消耗的能量较小。
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公开(公告)号：CN104020773A
公开(公告)日：2014-09-03
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：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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