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公开(公告)号：CN111421531B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202010228772.6
申请日：2020-03-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明公开了一种驱动绳冗余备份的柔性机械臂，包括：机械臂；驱动绳单元，每个所述臂杆上均固定有一组所述驱动绳单元，且第一驱动绳的第一端、第二驱动绳的第一端、第三驱动绳的第一端和第四驱动绳的第一端均固定在臂杆上，对于单个所述臂杆上的所述驱动绳单元：第一驱动绳的第一端与第三驱动绳的第一端在臂杆上的位置，与万向节的第一转轴的两个端点分别对应，第二驱动绳的第一端与第四驱动绳的第一端，分别位于第一驱动绳的第一端与第三驱动绳的第一端的连线的两侧，第二驱动绳的第一端与第一驱动绳的第一端之间的距离，小于第二驱动绳的第一端与第三驱动绳的第一端之间的距离。本发明能够在一根绳索断裂后，对机械臂仍能进行完全的控制。
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公开(公告)号：CN111421529B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202010164603.0
申请日：2020-03-11
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明公开了一种绳驱柔性臂的控制方法，用于对工作端柔性臂进行远程控制，包括如下步骤：S10设置操作端柔性臂，所述操作端柔性臂的形状与所述工作端柔性臂相同，且所述工作端柔性臂与所述操作端柔性臂的尺寸比例为k；S20获取所述操作端柔性臂的驱动绳的绳长变化量Δl；S30计算所述工作端柔性臂的驱动绳的绳长变化量Δl′，Δl′＝k·Δl；S40根据绳长变化量计算所述工作端柔性臂的驱动绳的绳长‑时间函数；S50根据绳长‑时间函数驱动所述工作端柔性臂运动。本发明能够远程控制绳驱柔性臂进行运动，在一些有害环境中使用时能够提高安全性。
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公开(公告)号：CN111421530B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202010228740.6
申请日：2020-03-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明公开了一种绳驱柔性机械臂微重力实验平台，包括：箱体，所述箱体中设置有容置槽；机械臂，所述机械臂包括驱动装置、绳索和第一臂杆，所述第一臂杆置于所述容置槽中，在所述驱动装置的作用下，所述绳索能够带动所述第一臂杆运动；气囊，所述气囊固定在所述第一臂杆上，所述气囊能够充气或放气；拉力传感器，所述拉力传感器能够检测所述绳索的拉力。本发明能够使得柔性机械臂在一个类似太空的重力环境中运行。
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公开(公告)号：CN111421531A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010228772.6
申请日：2020-03-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明公开了一种驱动绳冗余备份的柔性机械臂，包括：机械臂；驱动绳单元，每个所述臂杆上均固定有一组所述驱动绳单元，且第一驱动绳的第一端、第二驱动绳的第一端、第三驱动绳的第一端和第四驱动绳的第一端均固定在臂杆上，对于单个所述臂杆上的所述驱动绳单元：第一驱动绳的第一端与第三驱动绳的第一端在臂杆上的位置，与万向节的第一转轴的两个端点分别对应，第二驱动绳的第一端与第四驱动绳的第一端，分别位于第一驱动绳的第一端与第三驱动绳的第一端的连线的两侧，第二驱动绳的第一端与第一驱动绳的第一端之间的距离，小于第二驱动绳的第一端与第三驱动绳的第一端之间的距离。本发明能够在一根绳索断裂后，对机械臂仍能进行完全的控制。
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公开(公告)号：CN111421530A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010228740.6
申请日：2020-03-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明公开了一种绳驱柔性机械臂微重力实验平台，包括：箱体，所述箱体中设置有容置槽；机械臂，所述机械臂包括驱动装置、绳索和第一臂杆，所述第一臂杆置于所述容置槽中，在所述驱动装置的作用下，所述绳索能够带动所述第一臂杆运动；气囊，所述气囊固定在所述第一臂杆上，所述气囊能够充气或放气；拉力传感器，所述拉力传感器能够检测所述绳索的拉力。本发明能够使得柔性机械臂在一个类似太空的重力环境中运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111421529A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010164603.0
申请日：2020-03-11
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明公开了一种绳驱柔性臂的控制方法，用于对工作端柔性臂进行远程控制，包括如下步骤：S10设置操作端柔性臂，所述操作端柔性臂的形状与所述工作端柔性臂相同，且所述工作端柔性臂与所述操作端柔性臂的尺寸比例为k；S20获取所述操作端柔性臂的驱动绳的绳长变化量Δl；S30计算所述工作端柔性臂的驱动绳的绳长变化量Δl′，Δl′＝k·Δl；S40根据绳长变化量计算所述工作端柔性臂的驱动绳的绳长-时间函数；S50根据绳长-时间函数驱动所述工作端柔性臂运动。本发明能够远程控制绳驱柔性臂进行运动，在一些有害环境中使用时能够提高安全性。
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公开(公告)号：CN115648198B
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202210401040.1
申请日：2022-04-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种绳驱超冗余机械臂的故障后的规划方法，所述方法包括以下步骤：S100、当其中一根驱动绳断裂后，利用剩余的驱动绳将断裂驱动绳部分对应的机械臂关节拉至机械限位；S200、根据所述第一关节面板及第二关节面板之间的机械极限弯曲角度，分别计算出剩余的两根驱动绳的绳长驱动量、控制机械臂关节运动到极限构型；S300、计算剩余驱动绳的驱动量，控制机械臂运动到对应的极限构型；S400、根据所述极限构型的角度锁定断裂的驱动绳所在的关节段角度，采用速度级雅可比伪法求解下一步的规划任务。本发明公开的绳驱超冗余机械臂的故障后的规划方法，利用剩余的驱动绳将关节拉至机械限位，利用剩余的关节均能完成机械臂轨迹规划和机械臂任务的执行。
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公开(公告)号：CN112917469A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110138258.8
申请日：2021-02-01
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种无外部传感器的绳驱柔性机械臂的末端力感知方法及装置。其中的方法包括：建立电机编码器反馈的旋转位置到绳索运动长度的转换关系；建立电机驱动反馈电流到绳索拉力的转换关系；建立机械臂的杆件坐标系；建立末段臂杆与中心块的动力学平衡方程与力矩平衡方程，计算初始末端作用力；建立倒数多段臂杆的动力学平衡方程与力矩平衡方程，迭代计算末端作用力；判断前后两个计算的末端作用力误差是否低于阈值，如果是，则停止迭代。其中的装置包括存储器和处理器，该处理器实施所述方法。通过迭代算机械臂受到的末端力，使绳驱柔性机械臂无需外部传感器的情况下仍然能够实现对末端力信息的准确感知。
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公开(公告)号：CN113386118B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202110695764.7
申请日：2021-06-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: B25J9/10
Abstract: 本发明的实施例公开了一种应用于绳驱柔性机械臂的实现电机转角到绳索长度正弦映射的驱动模块，包括支承板、定导向机构、牵绳机构和曲柄，支承板设置有第一导轨；定导向机构设置在支承板的两侧，支承板的每一侧均排列设置有至少两个定导向机构；牵绳机构一端和第一导轨滑动连接，另一端设置有滑槽，牵绳机构位于两侧的定导向机构之间；曲柄的一端和支承板转动连接，另一端设置有转轴，转轴能在滑槽中滑动；两条驱动绳索分别固定于牵绳机构的两侧。曲柄转动并带动牵绳机构沿着第一导轨滑动，驱动绳索移动，并带动关节进行摆动，曲柄的转动和绳索呈正弦关系，配合驱动绳索到关节的空间转换还能提升为线性关系，有效降低柔性机械臂的控制难度。
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公开(公告)号：CN115648198A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202210401040.1
申请日：2022-04-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种绳驱超冗余机械臂的故障后的规划方法，所述方法包括以下步骤：S100、当其中一根驱动绳断裂后，利用剩余的驱动绳将断裂驱动绳部分对应的机械臂关节拉至机械限位；S200、根据所述第一关节面板及第二关节面板之间的机械极限弯曲角度，分别计算出剩余的两根驱动绳的绳长驱动量、控制机械臂关节运动到极限构型；S300、计算剩余驱动绳的驱动量，控制机械臂运动到对应的极限构型；S400、根据所述极限构型的角度锁定断裂的驱动绳所在的关节段角度，采用速度级雅可比伪法求解下一步的规划任务。本发明公开的绳驱超冗余机械臂的故障后的规划方法，利用剩余的驱动绳将关节拉至机械限位，利用剩余的关节均能完成机械臂轨迹规划和机械臂任务的执行。
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