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公开(公告)号：CN115422724A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210977371.X
申请日：2022-08-15
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种模块化空间机械臂可重构构型调整方法及系统，包括：依据常态下空间机械臂数学模型，通过锁定除被动关节和主动关节外的所有其他关节，将高自由度欠驱动机械臂等效为二自由度欠驱动机械臂模型；依据所述二自由度欠驱动机械臂模型，考虑被动关节粘性摩擦力，获得主动关节与被动关节轴线垂直和平行两种情况下欠驱动机械臂主动关节与被动关节间的动力学耦合关系；依据所述动力学耦合关系，通过前置主动关节运动规划，实现被动关节的关节角度调整。本发明实现了关节故障情况下，空间模块化高冗余自由度机械臂的可重构构型调整。在不降低动力学模型准确性的前提下简化动力学模型，可大大提高关节角度调整效率和难度，且适用范围广。
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公开(公告)号：CN115600364A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202211049070.7
申请日：2022-08-30
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部(CN)
Abstract: 本发明提供了一种空间站机械臂运动干涉状态实时检测方法，利用Pro/E和3Dmax软件，采用分层处理方法分解精细几何模型，再利用快速分层递归算法，处理机械臂自检检测和场景干涉检测，获得整体干涉状态和安全距离。本发明基于分层处理方法，能够得到与实际几何状态完全一致的空间站及机械臂精确计算模型，且模型构建简便易得，能够应对空间站构型变化过程；利用快速分层递归算法，能够在精确模型的基础上准确计算干涉状态和安全距离，为运动安全性和路径规划可行性提供保证；分层递归算法计算速度快，稳定性强，能够对机械臂在轨运动提供实时干涉状态检测。
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公开(公告)号：CN102778886B
公开(公告)日：2014-05-28
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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公开(公告)号：CN115284293B
公开(公告)日：2025-01-03
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：CN119217418A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411146877.1
申请日：2024-08-21
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明提供了一种集捕获、锁紧及驱动输出、供电一体化多功能末端，包括：捕获锁紧模块、驱动输出模块以及定位模块；所述捕获锁紧模块、驱动输出模块均采用输入输出为平行轴系的结构，捕获锁紧模块将电机的输入转换为平动的输出，带动末端的手爪实现对待捕获目标的粗定位以及整个捕获过程对待捕获目标的回拉；所述定位模块用于在手爪粗定位捕获之后，实现对待捕获目标的中定位和精定位，并在捕获到位时与所述捕获锁紧模块一起提供对捕获目标的锁紧力；所述驱动输出模块用于在捕获到位后根据需求提供对被捕获目标的供电、转速及力矩的输出。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115302504A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210843443.1
申请日：2022-07-18
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种支持肩腕互换可移动机械臂的分布式控制系统，包括：机械臂操作台、整臂控制器、关节控制器、末端控制器和以太网交换机；机械臂操作台将人员的操作转化为机械臂运动控制命令，发送至整臂控制器；整臂控制器接收操作台生成的操作命令，生成运动控制指令，发送给关节控制器或末端控制器；关节控制器接收整臂控制器给出的运行命令，通过伺服控制策略，控制相对应的关节电机运转至期望的角度；末端控制器分别控制机械臂两侧的末端执行器，接收整臂控制器运动控制命令，控制电机完成末端相关动作控制；每个末端执行器上均安装有相机和力传感器；以太网交换机将相机采集到的视频图像进行汇集，并开展多路图像信息融合与处理，传送至舱内供监视。
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公开(公告)号：CN112298623A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011056767.8
申请日：2020-09-29
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: B64G4/00
Abstract: 本发明公开了一种自适应抓捕消旋装置，包括：底座组件、手指机构、驱动和控制组件及信息感知组件；所述底座组件能够自转消旋，以减少输入电缆旋转缠绕；底座组件外表面设置三个以上手指机构，用于捕获抓捕目标；每个手指机构与所述驱动和控制组件相连，驱动和控制组件能够分别对三个以上手指机构进行独立驱动和控制，使其自适应捕获抓捕目标；每个手指机构上设置信息感知组件，用于监测对应手指机构的转动角度及其与抓捕目标之间的接触力，并反馈给驱动和控制组件，用于驱动和控制组件调节手指机构抓捕的接触力和转动角度；其中，输入电缆用于外部电源向驱动和控制组件供电。
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公开(公告)号：CN106003057A
公开(公告)日：2016-10-12
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
CPC classification number: B25J9/1643 , B25J9/1653
Abstract: 本发明公开了一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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公开(公告)号：CN115057003B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202210592851.4
申请日：2022-05-27
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种机器人卫星，包括燃料储箱、变轨发动机、姿控发动机、星敏感器、太阳翼、载荷舱、第一软体臂、第二软体臂、多自由度机械臂、灵巧末端和监视相机等；燃料储箱安装在载荷舱的一端，机器人头部、中央控制器、多功能工具集、蓄电池、预留载荷舱位、在轨可更换载荷、天线、飞网、第一软体臂、第二软体臂、多自由度机械臂、监视相机均安装在载荷舱上，每个多自由度机械臂的端部均安装灵巧末端；变轨发动机、姿控发动机、星敏感器、太阳翼均与燃料储箱固连。本发明能够实现对空间目标的抱捕、网捕、精细操作、维修、燃料加注、电能加注、空间或地面目标遥感观测等。
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公开(公告)号：CN118776850A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202411013890.X
申请日：2024-07-26
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01M13/00
Abstract: 本发明公开一种小天体侵彻锚固试验平台及其试验方法，试验平台包括：主结构、模拟星壤容器、发射单元、测速仪、摄录相机、测力钢丝、拉力计、摇臂、摇臂支架；发射单元包括安装板、底座、发射筒、活塞、弹夹、顶针、恢复弹簧、电磁铁、锚体、缓冲垫、法兰、顶针支架、位姿调节槽，弹夹内部设计有气孔，能够对锚体在不同速度、不同侵彻角度、分层星壤中的侵彻深度、侵彻轨迹、锚固力进行测试，锚体侵彻动力由空包弹提供，空包弹由电磁铁撞击顶针触发。本发明具有测试效率高、测试覆盖要素全、成本低、操作安全简单等特点。
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