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公开(公告)号：CN112917468B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110137006.3
申请日：2021-02-01
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种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；建立倒数两段臂杆的动力学平衡方程与力矩平衡方程，计算此时的末端作用力；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，或者下一迭代次数是否大于臂杆数，如果是，则停止迭代。其中的装置包括存储器和处理器，该处理器在执行储存在存储器的指令时实施所述方法。通过程序迭代算出机械臂受到的末端力，使绳驱柔性机械臂在末端不能安装力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：CN114367963A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202210155538.4
申请日：2022-02-18
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明公开了一种具有位置感知能力的绳驱球滚动关节的串联柔性臂，包括：导绳装置；多个关节组件，与导绳装置连接，多个关节组件依次串联；关节连杆，连接于相邻两个关节组件之间；多根驱动绳索被导绳装置限位并连接多个关节组件以控制每个关节组件转动；关节组件包括：下端面盘；多个第一中心块，第一中心块具有轴向相互垂直的第一连接部和第二连接部，第一连接部与下端面盘转动连接；多个中间连杆，多个中间连杆的第一端与多个第二连接部一一对应地转动连接；上端面盘，与多个中间连杆的第二端转动连接，上端面盘连接驱动绳索；第一测量装置，用于测量第一连接部相对于下端面盘的转角；第二测量装置，用于测量第一端相对于第二连接部的转角。
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公开(公告)号：CN112008706B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202010903019.2
申请日：2020-08-31
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种升降式绳索驱动柔性充电机器人，包括绳索驱动柔性臂，末端充电装置和升降机。其中，绳索驱动柔性臂完成充电任务的轨迹运动，末端充电装置完成充电口检测、插入充电接口和拔出充电接口任务，升降机完成带动索驱动柔性臂和末端充电装置的上下运动的任务。整个机器人在不工作时，可以完全放置在地下，当需要完成充电任务时，升降机升起到一定的高度，将绳索驱动柔性臂和末端充电装置升到地面以上，绳索驱动柔性臂带动末端充电装置完成充电任务。末端充电装置中有摄像头和力传感器等，能够实现目标检测和充电插拔力检测等，保障充电机器人顺利安全完成充电任务。
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公开(公告)号：CN112008705A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010800392.5
申请日：2020-08-11
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种具有末端捕获装置的绳驱柔性充电机器人，包括驱动箱、由所述的驱动箱的绳索带动的柔性机械臂以及捕获装置，该捕获装置包括：固定底座；用于安装接纳部件的支撑座；连接在所述的固定底座和所述的支撑座之间的导轨滑块机构，该导轨滑块机构具有引导线性运动的引导轴线；由所述的四导轨滑块机构支撑和引导运动的捕获手爪机构，所述的捕获手爪机构包括一对基础手爪、多个连杆、都与所述的引导轴线垂直的从动滑板和移动滑板。本发明的绳驱柔性充电机器人实现快速、精确地自动捕获目标，从而进行后续的充电或电气接插动作。
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公开(公告)号：CN112476489A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011267484.8
申请日：2020-11-13
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了基于自然特征的柔性机械臂同步测量方法，能够利用柔性机械臂上本身的边框、关节轴孔等位置的矩形和同心圆等自然特征测量柔性机械臂的臂形，从而计算柔性机械臂各个关节的转动角度，并且结合手眼相机对标定板位姿的解算重建柔性机械臂的空间臂形，而不需在柔性机械臂上添加二维码、标志球等标志物或关节编码器等测量装置。同时还提供了一套柔性机械臂视觉测量系统，用于开展柔性机械臂形状、关节角度测量及目标位姿测量，也可在任务开展前对视觉测量系统进行标定、对算法测量精度进行验证及对典型工况下的任务进行模拟。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112008706A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010903019.2
申请日：2020-08-31
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种升降式绳索驱动柔性充电机器人，包括绳索驱动柔性臂，末端充电装置和升降机。其中，绳索驱动柔性臂完成充电任务的轨迹运动，末端充电装置完成充电口检测、插入充电接口和拔出充电接口任务，升降机完成带动索驱动柔性臂和末端充电装置的上下运动的任务。整个机器人在不工作时，可以完全放置在地下，当需要完成充电任务时，升降机升起到一定的高度，将绳索驱动柔性臂和末端充电装置升到地面以上，绳索驱动柔性臂带动末端充电装置完成充电任务。末端充电装置中有摄像头和力传感器等，能够实现目标检测和充电插拔力检测等，保障充电机器人顺利安全完成充电任务。
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公开(公告)号：CN116408781A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202211534506.1
申请日：2022-11-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种具有关节感知和双闭环功能的绳驱分段联动柔性机械臂，包括设置在驱动箱上的操作臂，操作臂包括由至少三根驱动绳和驱动箱连接的多个臂段，驱动绳能够分别使每个臂段弯曲；每个臂段包括通过万向节连接的三个及以上关节臂，第一联动绳限定间隔关节臂在中间关节臂的两端沿臂段第一摆动轴或第二摆动轴的相反旋向等角度转动；第二联动绳限定间隔的关节臂在中间关节臂的两端沿臂段第一摆动轴或第二摆动轴的相反旋向等角度转动；第一摆动轴和第二摆动轴的轴向相互垂直。实现臂段内所有相邻的关节臂达到等角度联动的效果，关节内设置的角度传感装置，能够进行关节的位置感知，便于操作臂的每一臂段进行相应的高精度闭环控制。
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公开(公告)号：CN112917469B
公开(公告)日：2022-08-05
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：CN112476489B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202011267484.8
申请日：2020-11-13
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了基于自然特征的柔性机械臂同步测量方法，能够利用柔性机械臂上本身的边框、关节轴孔等位置的矩形和同心圆等自然特征测量柔性机械臂的臂形，从而计算柔性机械臂各个关节的转动角度，并且结合手眼相机对标定板位姿的解算重建柔性机械臂的空间臂形，而不需在柔性机械臂上添加二维码、标志球等标志物或关节编码器等测量装置。同时还提供了一套柔性机械臂视觉测量系统，用于开展柔性机械臂形状、关节角度测量及目标位姿测量，也可在任务开展前对视觉测量系统进行标定、对算法测量精度进行验证及对典型工况下的任务进行模拟。
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公开(公告)号：CN112344914A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011195594.8
申请日：2020-10-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明涉及一种基于柔性臂手眼相机的自适应视觉测量方法，其包括：结合目标与相机的运动规律，以及当前帧的图像信息，利用卡尔曼滤波减小测量误差，计算图像处理完成时刻目标与相机间的相对位姿，以及推断目标下一时刻在像素平面的位置和所占像素，从而设置检索区域及检测条件。该方法能够适应目标与相机间的大欧拉距离变化，具有测量速度快、测量精度高、适应性强等特点。本发明还涉及一种基于柔性臂的视觉测量系统，能够作为测量方法的实现载体，具有模拟目标卫星模型运动、目标位姿测量、视觉任务模拟等功能。
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