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公开(公告)号：CN115488879A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211042517.8
申请日：2022-08-29
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明一种空间机械臂关节主动可控反驱控制方法，通过主动施加输出力矩，使关节在外力和关节输出力的共同作用下实现反驱控制。通过检测关节输出端的力矩并通过反驱控制器实现对反驱刚度、阻尼特征的控制。通过一维力矩传感器测量关节输出端受力，与期望反驱力矩输入反驱控制器，反驱控制器根据期望反驱力矩需求，输出关节期望速度，并通过速度控制器和电流控制器实现对关节速度的控制，达到主动控制反驱力矩的目的。本发明反驱控制器由力矩滞回、反驱特性模拟器和速度限幅组成，可将期望反驱力矩和实际力矩转换为可控的关节期望速度。
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公开(公告)号：CN115383788A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211056986.5
申请日：2022-08-29
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Inventor： 王友渔 , 胡成威 , 高升 , 唐自新 , 熊明华 , 梁常春 , 李德伦 , 张文明 , 陈磊 , 曾磊 , 陈明 , 张晓东 , 李大明 , 刘宾 , 王耀兵 , 罗文成 , 杨宏 , 王翔 , 周佐新 , 林益明
Abstract: 一种空间高可靠爬行机械臂系统，机械臂本体七个关节为肩回转关节、肩偏航关节以及肩俯仰关节、一个肘部关节以及腕回转关节、腕偏航关节以及腕俯仰关节，两个末端执行器包括肩部末端执行器以及腕部末端执行器。机械臂处于长期在轨存储状态时，通过肩部末端执行器捕获固定基座适配器进行舱体供电，在需要爬行到舱体其他位置时，肩部末端执行器与基座适配器对紧、腕部末端执行器与目标适配器解锁的第一模式和肩部末端执行器与基座适配器解锁、腕部末端执行器与目标适配器对紧的第二模式交替执行，实现机械臂系统在轨大范围爬行移动操作。本发明实现了机械臂移动操作功能，扩展了机械臂操作范围，且具有较高的操作灵活性和故障安全性。
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公开(公告)号：CN115303516A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210975692.6
申请日：2022-08-12
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Inventor： 陈明 , 朱超 , 张运 , 李德伦 , 曾磊 , 王友渔 , 高奔 , 金俨 , 冉江南 , 熊明华 , 胡成威 , 高升 , 唐自新 , 吕丽云 , 许哲 , 谷金奎 , 董军 , 刘小松
IPC: B64G4/00
Abstract: 本发明公开了一种用于航天员在轨解锁压紧装置的维修工具，包括：拉绳工具、冲击工具、解锁力矩工具和解锁软轴；其中，所述拉绳工具拉紧联动式压紧装置的联动绳，使得联动式压紧装置的弹簧或压紧杆弹出；若联动式压紧装置的弹簧或压紧杆未弹出，所述冲击工具冲击联动式压紧装置的联接轴，直至联动式压紧装置的压紧装置弹簧或压紧杆弹出；所述解锁力矩工具拧开独立式压紧装置的锁紧螺母，所述解锁软轴对独立式压紧装置的压紧杆进行旋松操作直至独立式压紧装置的弹簧或压紧杆弹出。本发明实现了航天员对机械臂压紧装置的在轨快速解锁，具有快速固定、体积小、重量轻、可伸缩、把握力小的特点，解决了空间机械臂压紧装置故障时手动解锁的难题。
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公开(公告)号：CN115284293A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202211002683.5
申请日：2022-08-19
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Inventor： 潘冬 , 梁常春 , 辛鹏飞 , 张晓东 , 王瑞 , 胡成威 , 高升 , 王友渔 , 谭启蒙 , 许哲 , 邱庆林 , 顾明 , 禹霁阳 , 邹大力 , 吴志红 , 周永辉 , 沈莹
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种适应复杂任务的空间站机械臂多模式路径规划系统和方法，系统包括：指令处理模块、规划算法模块和基础计算模块；指令处理模块接收由操作台输入的控制指令，对指令格式和数据信息进行解析，解析后的数据信息输出给规划算法模块作为计算输入；规划算法模块实现多种运动模式规划算法计算；接收指令处理模块输出的数据参数，选择相应的运动模式，输出期望关节角度和期望角速度序列数据给基础计算模块；基础计算模块实现基础计算功能，实现末端位姿/速度与关节角度/速度之间转换，将检测无碰撞的期望关节角度和期望角速度序列数据输出给关节控制器。本发明解决复杂条件约束下的安全快速路径规划问题。
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公开(公告)号：CN106003057B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201610329443.4
申请日：2016-05-18
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: B25J9/18
Abstract: 本发明公开了种冗余自由度机械臂构型奇异快速判决方法,其特征在于,包括如下步骤:针对冗余自由度机械臂,其末端速度与各关节角速度之间存在如下映射关系:表示末端速度,表示关节角速度,J表示雅可比矩阵;计算所述雅可比矩阵的最大奇异值与最小奇异值,以最大奇异值与最小奇异值的比值为条件数,当条件数大于设定数值时,则判定机械臂构型发生奇异;计算所述雅可比矩阵的条件数的过程中,采用基于广义逆计算中间结果迭代求取最大奇异值和最小奇异值的实时值,达到实时计算条件数的要求。该方法解决了通过奇异值分解求取雅克比矩阵条件数的复杂计算问题,同时加快计算效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104729481B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201510107422.3
申请日：2015-03-12
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01C11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于PNP透视模型的合作目标位姿精度测量方法，包括如下步骤：在合作目标外表面安装N个视觉标记点，采用相机对视觉标记进行标记图像的拍摄；对合作目标与相机之间的位置姿态的初始值进行预先设定；其中第i个视觉标记点的三维空间坐标和有效焦距的水平、垂直分量，主点坐标的水平、垂直分量为未确定性系统误差，误差极限已知；第i个视觉标记点对应标记图像中视觉标记点中心二维坐标为随机误差，对应的误差极限已知；量化解析各项参数对位姿误差的影响权重系数；计算合作目标与相机之间的位置姿态的未确定性系统误差分量和随机误差分量并加权获得目标位姿测量误差，完成对目标位姿测量精度的预估。
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公开(公告)号：CN105659763B
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN200910124008.8
申请日：2009-12-01
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: B64G1/64
Abstract: 一种空间锁紧对接机构，活动支架套在固定支架上并能相对固定支架运动，两个“>”形锁紧连杆对称铰接在活动支架两侧，锁紧连杆内表面留有凹槽。碟形弹簧安装在活动支架底部，滚珠丝杠的螺母轴向固定，滚珠丝杠的螺杆依次穿过活动支架、碟形弹簧和固定支架，末端与支撑架连接，支撑架支撑在锁紧连杆的凹槽内。收纳弹簧的两端分别固定在活动支架和锁紧连杆上提供锁紧连杆相对活动支架转动时的回复力。工作时，滚珠丝杠的螺母在外力作用下转动，驱动滚珠丝杠的螺杆带动支撑架、锁紧连杆、活动支架一起运动，运动到一定距离后，碟形弹簧被固定支架压缩，支撑架从锁紧连杆的内表面凹槽内滑出并沿锁紧连杆内表面滑动，将锁紧连杆的上端撑开实现对目标的锁紧。
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公开(公告)号：CN105659727B
公开(公告)日：2013-06-19
申请号：CN200910124012.4
申请日：2009-12-01
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种大型空间机械臂在轨操控方法，视觉系统获取当前的三路视觉图像由中央控制系统传至显示单元；航天员根据显示单元的三路模拟视频图像，得到机械臂本体当前的位置和姿态及所处环境；航天员通过在轨操控系统的指令终端或手柄单元选择发送机械臂本体运动指令；该运动指令到达中央控制系统进行解析后，执行运动规划运算并输出控制数据；输出控制数据到达仿真单元，通过机械臂模型运动，验证正确性；如果运动指令不正确，航天员重新发送指令，如果指令正确，则由航天员发送同样的指令，经中央控制单元解析得到的控制数据通过通讯总线传至机械臂本体，从而驱动机械臂本体运动。
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公开(公告)号：CN105659726B
公开(公告)日：2013-06-19
申请号：CN200910124011.X
申请日：2009-12-01
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: B25J9/16
Abstract: 基于多路视觉融合的大型空间机械臂自主运动规划方法，在多路视觉融合中，全局视觉系统的优先级低于局部视觉系统，局部视觉系统的优先级低于腕部视觉系统，即在只有全局视觉系统能够获取目标物体的位姿信息，而局部视觉系统和腕部视觉系统均未获取到目标物体的位姿信息，则采用全局视觉系统获取的目标位姿信息进行运动规划；随着机械臂本体的运动，如果局部视觉系统能够获取目标物体的位姿信息，在机械臂本体到达跟踪中间点之前，则采用局部视觉系统获取的目标位姿信息进行运动规划；当机械臂本体运动至跟踪中间点，此时腕部视觉系统已能获取到目标物体的位姿信息，则采用腕部视觉系统获取的目标位姿信息进行运动规划。本发明实现在大空间范围内的自主运动、自主跟踪和自主捕获目标物体的任务。
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公开(公告)号：CN102778886A
公开(公告)日：2012-11-14
申请号：CN201210074480.7
申请日：2012-03-20
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种平面四自由度机械臂控制系统模拟验证平台，包括4个模拟机械臂关节，1套六维力传感器，2个臂杆，1个带双目视觉相机的末端执行器，1套远距离测量相机及远距离测量相机控制器，1套中距离测量相机及中距离测量相机控制器，UMAC运动控制卡，工控机，气浮平台和模拟固定墙；本发明可在平面运动状态下，实现大型空间机械臂大负载、多自由度系统高精度、高稳定伺服控制算法模拟试验验证、末端执行器抓取、碰撞动力学与控制试验验证及空间机械臂动力学与控制系统耦合特性的模拟试验验证，并与仿真模型进行分析迭代，为空间大型机械臂控制系统算法和关键技术攻关提供一种验证方法。
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