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公开(公告)号：CN111273664B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202010085600.8
申请日：2020-02-11
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种用于空间桁架结构在轨装配的多机器人路径协同规划方法，建立路径规划环境模型，采用A*算法对单个机器人运动路径进行规划，基于优先级与交通规则约束相结合的协调方法，直到各机器人到达自己的期望位置，多机器人路径规划结束。本发明给出了单机器人路径规划方法与多机器人协同路径规划策略，采取设置优先级与交通规则相结合的方法，具有既保证了机器人之间不会发生碰撞，也保证了各机器人路径最短的技术效果。各机器人路径皆为最短路径往往意味各机器人能耗均为最低，这在太空执行装配任务是十分必要的。
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公开(公告)号：CN111290269B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010087388.9
申请日：2020-02-11
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种空间机器人的自适应柔顺稳定控制方法，推导了空间机器人抓捕后的动力学模型；设计了目标与机械臂末端接触的虚拟弹簧，对期望运动进行柔顺化处理；设计了基于自适应的跟踪控制器，实现了阻抗跟踪期望过程中控制效果的自适应调整；最后通过实例验证了本发明提出的方法的有效性。本发明通过设计虚拟弹簧，使得空间机器人不需要在机械臂末端装备柔顺机构的情况下，实现了抓捕非合作目标后的自适应柔顺控制。
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公开(公告)号：CN107490965B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201710719818.2
申请日：2017-08-21
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
Abstract: 本发明提供一种空间自由漂浮机械臂的多约束轨迹规划方法，能够满足空间机器人的动力学耦合、关节驱动能力受限、抓捕时机以及多优化指标的要求，驱动关节电机实现对非合作目标的自主抓捕任务。所述方法包括：建立空间机器人的多体动力学模型；基于贝塞尔曲线构建机械臂各关节的轨迹，将关节的轨迹设计过程中出现的约束和优化指标函数均转化为贝塞尔曲线控制点的函数，使得轨迹规划最终表示为贝塞尔曲线控制点作为优化参数的非线性优化问题；空间机器人的轨迹规划问题被转化为一个多约束和多目标的最优化问题，利用非线性优化方法对其进行搜索，得到最优解，完成空间自由漂浮机械臂的多约束轨迹规划。
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公开(公告)号：CN107351085B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201710719040.5
申请日：2017-08-21
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种基于多个控制点的空间机器人避撞方法，轨迹规划时机械臂关节角速度平滑，避免其发生不连续，能够抑制由单个控制点跳变引起的振动问题。上述方法包括：(1)将障碍物处理成由三角面构成的非凸多面体，将机械臂处理成线段，确定描述线段与三角形之间的碰撞检测算法，得到机械臂和障碍物之间距离最近的一对控制点；(2)建立空间机器人考虑避撞任务的多任务运动学方程；(3)建立空间机器人的避撞约束条件，结合(2)的运动学方程进行避撞求解；(4)根据多个控制点的参数设计调整新控制点参数，结合(2)的运动学方程进行避撞求解；(5)根据多个控制点对一个障碍物的避撞求解，对空间机器人的机械臂进行多障碍物的避撞控制。
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公开(公告)号：CN109224434A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201810838112.2
申请日：2018-07-26
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: A63F13/245 , A63F13/28 , A63F13/42 , E04H1/12
Abstract: 本发明公开了一种基于微重力效应模拟及线控机器人的空间环境游戏平台，包括控制系统、中性浮力水池系统、VR虚拟现实外太空实景模拟系统及游戏虚拟情景线控装置，其中，所述中性浮力水池系统包括中性浮力水池、可穿戴模拟衣服以及用于检测用户状态的监控系统，在使用时，用户穿戴VR虚拟现实外太空实景模拟系统及可穿戴模拟衣服，并位于中性浮力水池中，用户自身的重力通过中性水池中水的浮力及可穿戴衣服的浮力进行抵消，使得用户处于失重状态下，VR虚拟现实外太空实景模拟系统、游戏虚拟情景线控装置及监控系统与控制系统相连接，该平台的模拟逼真度高，游戏人员参与体验感强，并且成本较低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109035952A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810835779.7
申请日：2018-07-26
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G09B9/00
CPC classification number: G09B9/00
Abstract: 本发明公开了一种空间在轨服务航天员沉浸式训练系统，包括地面微重力系统、VR虚拟现实模拟系统、航天员机动操控背包、用于采集航天员视频信息的在轨操作训练视觉监控系统以及用于提供电能的电源系统，其中，地面微重力系统包括中性浮力水池及可穿戴模拟衣服，在使用时，航天员穿戴可穿戴模拟衣服及航天员机动操控背包，并处于中性浮力水池中，通过中性浮力水池中水的浮力及可穿戴模拟衣服的浮力与航天员的重力进行抵消，使得航天员处于失重环境中，VR虚拟现实模拟系统与航天员机动操控背包相连接，该系统的成本低，并且能够实现微重力效应环境的模拟。
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公开(公告)号：CN108170151A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201710607763.6
申请日：2017-07-24
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人自适应运动控制装置及其方法，包括内环控制模块和外环控制模块，外环控制模块对期望信号进行跟踪，内环控制模块对外环控制模块的虚拟控制律进行跟踪；所述外环控制模块中加入干扰补偿项和输入不确定性补偿项，外环控制模块基于模糊逻辑模块的模糊逻辑的和动态信号生成模块的动态信号构建非线性自适应补偿模块；其中基于非线性自适应补偿模块构建执行机构非线性模块，基于执行机构非线性模块构建水下机器人动力学模型，基于水下机器人动力学模型构建水下机器人运动学模型。能够保证机器人在水下复杂环境中实现期望的轨迹和姿态跟踪，同时很好的处理执行机构中存在的死区等非线性特性。
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公开(公告)号：CN108132601A
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201711279483.3
申请日：2017-12-06
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
Abstract: 本发明公开了一种利用机械臂抑制航天器基座姿态干扰的方法，包括以下步骤：首先，根据空间机器人的构型建立其多体动力学模型，并在此基础上分析机械臂、天线与基座的动量守恒问题；其次，考虑任务优先级，基于动态平衡控制与零反作用空间理论，设计空间机械臂的轨迹以协调空间机械臂末端执行器任务和抑制卫星基座姿态干扰任务；最后，基于上述分析，设计空间机械臂闭环逆运动学控制，解决基座姿态抑制中由于误差积累逐渐增大的问题。结合动态平衡控制和零反作用空间的概念，通过构建运动学冗余机械臂的轨迹抑制其他转动机构引起的航天器基座姿态干扰的新方法。
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公开(公告)号：CN107463097A
公开(公告)日：2017-12-12
申请号：CN201710890830.X
申请日：2017-09-27
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的自适应量化容错控制装置及其方法，包括内环控制模块，内环控制模块控制补偿和反馈模块，并且通过信号量化器产生量化控制信号对水下机器人进行控制；其中补偿和反馈模块包括执行机构故障自适应补偿模块、非线性反馈模块和不确定性自适应补偿模块；其中内环控制模块基于水下机器人运动学模型、水下机器人动力学模型和期望模块通过信号量化器产生量化控制信号。设计了自适应故障补偿器，能够处理执行机构的增益故障和摄动故障；通过设计反向自适应律，补偿了控制信号量化引起的控制分布矩阵漂移。
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公开(公告)号：CN107443405A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710475581.8
申请日：2017-06-21
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: B25J15/00
CPC classification number: B25J15/0023
Abstract: 本发明公开了一种气动柔性机器人手爪结构，本发明的手指外部结构采用硅胶结构，不仅保证柔性手指气穴在充气时的密闭性，增大与抓取目标之间的摩擦力，防止目标滑落，而且由于硅胶结构自身的弹性缓冲特点，使得柔性手指在抓取易碎物体时具有良好的安全性，而且在抓取形状不规则物体时具有良好的柔性自适应性，降低了抓取过程中的控制难度；本发明的手指弯曲方向可以通过形状记忆合金弹簧主动控制，从而增加了机器人手爪抓取过程中的灵活性和多样性，提高了任务的可靠性。
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