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公开(公告)号：CN117372517A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311233046.3
申请日：2023-09-22
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
摘要： 本发明涉及一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，包括：设置单目相机与八个激光器；定义相机坐标系和图像坐标系，标定单目相机和激光器，得到每个激光器在相机坐标系下的安装位置和方向向量，确定每个激光器发射激光的直线方程；拍摄八个激光器在圆柱目标上的投射点，得到八个投射点在图像坐标系下的坐标；建立连接相机光心与投射点的光学线的直线方程，联立激光的直线方程和光学线的直线方程，求解圆柱目标上的投射点的相机坐标；根据八个投影点的相机坐标建立圆柱目标参数方程并迭代求解关键参数。本发明能实时估算圆柱目标空间三维几何参数，在光照复杂和纹理缺失的场景下具有良好的鲁棒性和参数计算精度。
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公开(公告)号：CN115493513A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202210977497.7
申请日：2022-08-15
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
IPC分类号： G01B11/24 , G01B11/245 , B25J19/02 , H04N7/08
摘要： 一种应用于空间站机械臂的视觉系统，包括至少两台腕部相机、至少一台肘部云台相机、至少一台对接相机、数据通信装置、数据处理装置；至少一台肘部云台相机安装在机械臂的肘部，用于监视；在机械臂的每个腕部至少安装一台腕部相机，用于获取目标的位姿信息，并进一步用于引导机械臂末端靠近目标；在空间站舱体对接部上安装至少一台对接相机，用于获取目标的位姿信息，并进一步用于引导机械臂完成舱体对接；所有的腕部相机、肘部云台相机均与数据通信装置进行数据通信；数据通信装置以及所有的对接相机均与数据处理装置进行数据通信，并通过数据处理装置与外部通信。
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公开(公告)号：CN113084795A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110217983.4
申请日：2021-02-26
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
摘要： 本发明公开了一种应用于表取采样机械臂的视觉测量系统及方法，视觉测量系统包括远摄相机、近摄相机、远摄相机视觉特征、近摄相机视觉特征及图像处理单元；远摄相机设置在表取采样机械臂臂杆上，近摄相机设置在表取采样机械臂末端上；远摄相机视觉特征、近摄相机视觉特征位于样品容器附近，通过视觉特征分别建立相机与样品容器之间的相对位姿关系；图像处理单元对远摄相机、近摄相机进行成像控制，接收远摄相机、近摄相机的图像数据，对图像数据进行处理计算出样品容器相对于机械臂末端的位姿关系，并将位姿关系发送给机械臂运动控制单元进行处理，控制机械臂完成相应操作。本发明能够实现大柔性机械臂放样以及样品容器转移任务中的相对测量。
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公开(公告)号：CN108908291B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201810695987.1
申请日：2018-06-29
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
摘要： 本发明公开了一种在轨维修的多臂空间机器人，属于在轨故障维修技术领域，该空间机器人安装在服务航天器上，包括；抓捕机械臂和操作机械臂；所述抓捕机械臂安装在服务航天器的舱壁上，用于捕获目标航天器，还用于解锁安装在服务航天器舱壁上的操作机械臂，并将操作机械臂移动至故障操作位置；所述操作机械臂包括适配器和安装在适配器上的两条多自由度机械臂，开展维修工作时，通过抓捕机械臂的末端抓捕机构抓取所述适配器并将操作机械臂从服务航天器的舱壁上解锁，并通过两条多自由度机械臂精确地实施修理任务；本发明能够对高轨高价值目标航天器进行捕获与对接，同时还可以完成精细的在轨维修操作，实现对目标航天器的在轨维修。
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公开(公告)号：CN108908291A
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201810695987.1
申请日：2018-06-29
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
摘要： 本发明公开了一种在轨维修的多臂空间机器人，属于在轨故障维修技术领域，该空间机器人安装在服务航天器上，包括；抓捕机械臂和操作机械臂；所述抓捕机械臂安装在服务航天器的舱壁上，用于捕获目标航天器，还用于解锁安装在服务航天器舱壁上的操作机械臂，并将操作机械臂移动至故障操作位置；所述操作机械臂包括适配器和安装在适配器上的两条多自由度机械臂，开展维修工作时，通过抓捕机械臂的末端抓捕机构抓取所述适配器并将操作机械臂从服务航天器的舱壁上解锁，并通过两条多自由度机械臂精确地实施修理任务；本发明能够对高轨高价值目标航天器进行捕获与对接，同时还可以完成精细的在轨维修操作，实现对目标航天器的在轨维修。
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公开(公告)号：CN115674253A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210775260.0
申请日：2022-07-01
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
摘要： 本发明涉及一种空间站大型机械臂关节用齿轮传动系统，包括关节壳体、关节主传动组件、快速连接公组件、快速连接母组件和输出齿轮传动组件，关节主传动组件和快速连接母组件安装在关节壳体上，快速连接公组件和输出齿轮传动组件连接组成组合体，由两对轴承支撑并安装在关节壳体内；关节主传动组件包括双驱动传动组件、准行星齿轮传动组件和3K行星齿轮传动组件，双驱动传动组件由主电机组件和备电机组件两个电机组件驱动，工作时，主电机组件依次驱动准行星齿轮传动组件和3K行星齿轮传动组件运动，完成运动传递。本发明结构布局紧凑，减速比大、输出力矩大、输出刚度高、输出精度高。
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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
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
IPC分类号： G01C11/00
摘要： 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：CN115909025A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211211528.4
申请日：2022-09-30
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
摘要： 本发明公开了小天体表面探测技术领域的一种小天体表面采样点地形视觉自主检测识别方法，通过机械臂系统配置双目立体视觉相机，以实现对采样区域的视觉成像、以及对采样点地形的识别与测量，首先通过预处理算法来滤除图像中的噪声；然后对图像进行畸变校正，减少相机光学系统带来的成像误差；接着对图像进行双目外极线校正后，将左目图像和右目图像进行匹配，获得稠密的视差图；对二维视差图逐点计算其在左目相机坐标系中的三维坐标，从而获得三维点云图；利用点云数据对整体地形态势进行感知；最后将地面所在平面区域内进行网格划分，计算滑动窗口内区域信息，并对其地形进行判断，从而可以筛选出机械臂上采样装置的可操作位置。
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公开(公告)号：CN112556658A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011018918.0
申请日：2020-09-24
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
IPC分类号： G01C11/12
摘要： 本发明公开了一种基于双目立体视觉的对接环抓捕点测量方法及系统，其中，该方法包括在机械臂末端上配置彩色双目相机，使其与末端固联，且两相机公共视场覆盖对接环抓捕点特征区域。两台相机以对接环内外边缘为主要识别对象，通过图像处理算法获取抓捕点附近的对接环特征信息，然后采用立体匹配的方式得到对接环内外边缘所对应的三维空间点云，最后利用点云数据来解算抓捕点相对于机械臂末端的位置和姿态。本发明直接以非合作目标航天上的典型自然特征为识别对象，不需要在目标星上安装辅助测量的合作标志器，也不需要知道对接环特征的尺寸等先验信息。
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公开(公告)号：CN115406414A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202210981620.2
申请日：2022-08-15
申请人： 北京空间飞行器总体设计部
发明人： 谭启蒙 , 陈磊 , 李大明 , 侯作勋 , 王飞 , 杜晓东 , 梁常春 , 危清清 , 潘冬 , 王瑞 , 郭宇 , 孙沂昆 , 贾馨 , 王友渔 , 高升 , 熊明华 , 唐自新 , 周永辉 , 吴志红 , 邹大力 , 张昕蕊 , 马超 , 程刚 , 许哲 , 沈莹
摘要： 一种面向空间站机械臂的动态目标测量在轨光照评估方法，属于光电测量领域，解决了面向空间站机械臂的动态目标测量在轨光照评估问题。本发明方法依托机械臂自身携带的视觉测量系统，通过对可见光视觉相机的局部改进，一方面，通过快速、精准估计视觉相机拍摄的在轨图像中典型目标的发光亮度值，自动解算出相机主动光源物面照度的补偿信息，从而自适应调节视觉相机主动光源的照明策略，显著提升在轨图像质量的同时，有效增强机械臂视觉相机自身抵御光照干扰效应的鲁棒性和健壮性，为后续机械臂在轨任务或空间实验的顺利开展提供了可靠保障。
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