公开(公告)号：CN114012726A

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN202111315578.2

申请日：2021-11-08

Applicant: 南京航空航天大学

Inventor： 张宇 ,  张得礼 ,  王志国 ,  周星雨 ,  秦臻 ,  曾思力

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种航天机械臂碰撞检测方法，先基于最小包络和二分法算得模型最小包络球体及胶囊体，再基于二叉树思想采用AABB和球体及胶囊体包围盒两层结构，按照自顶向下顺序对机械臂及舱体模型建立混合层次包围盒树，遵循同层优先的原则对层次包围盒树节点进行遍历，利用上层AABB层实现了碰撞部位的快速定位，利用下层球体及胶囊体包围盒层保证了碰撞检测的精度，本发明的方法提高了碰撞检测的精度，满足了超大作业空间碰撞检测实时性及准确性要求。

公开(公告)号：CN114012726B

公开(公告)日：2023-07-04

申请号：CN202111315578.2

申请日：2021-11-08

Applicant: 南京航空航天大学

Inventor： 张宇 ,  张得礼 ,  王志国 ,  周星雨 ,  秦臻 ,  曾思力

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种航天机械臂碰撞检测方法，先基于最小包络和二分法算得模型最小包络球体及胶囊体，再基于二叉树思想采用AABB和球体及胶囊体包围盒两层结构，按照自顶向下顺序对机械臂及舱体模型建立混合层次包围盒树，遵循同层优先的原则对层次包围盒树节点进行遍历，利用上层AABB层实现了碰撞部位的快速定位，利用下层球体及胶囊体包围盒层保证了碰撞检测的精度，本发明的方法提高了碰撞检测的精度，满足了超大作业空间碰撞检测实时性及准确性要求。

公开(公告)号：CN115351790B

公开(公告)日：2024-11-22

申请号：CN202211144194.3

申请日：2022-09-20

Applicant: 南京航空航天大学

Inventor： 张得礼 ,  王志国 ,  王珉 ,  王小平 ,  安鲁陵 ,  曾思力 ,  周星雨

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种考虑动力学特性的水下机械臂轨迹优化方法，属于机械设备控制领域。现有技术对于机械臂的轨迹规划算法只考虑机械臂的速度、加速度等运动学约束，而忽略了机械臂的动力学约束，这就可能导致机械臂运行时出现关节电机力矩超限的情况，这会使机械臂无法准确执行规划轨迹甚至停机的问题。本发明把机械臂的动力学约束加入到轨迹优化算法中来，分入时间缩放因子和前瞻时间，在检测到关节力矩超限时，及时引入时间缩放因子局部调节关节力矩，从而使关节力矩满足动力学限制。相比于现有技术全局性的调速，本发明的轨迹优化避免了不必要的降速，仅在关节力矩超限部分进行调节，在满足动力学限制的同时保证了水下机械臂作业时的效率。

公开(公告)号：CN115351790A

公开(公告)日：2022-11-18

申请号：CN202211144194.3

申请日：2022-09-20

Applicant: 南京航空航天大学

Inventor： 张得礼 ,  王志国 ,  王珉 ,  王小平 ,  安鲁陵 ,  曾思力 ,  周星雨

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种考虑动力学特性的水下机械臂轨迹优化方法，属于机械设备控制领域。现有技术对于机械臂的轨迹规划算法只考虑机械臂的速度、加速度等运动学约束，而忽略了机械臂的动力学约束，这就可能导致机械臂运行时出现关节电机力矩超限的情况，这会使机械臂无法准确执行规划轨迹甚至停机的问题。本发明把机械臂的动力学约束加入到轨迹优化算法中来，分入时间缩放因子和前瞻时间，在检测到关节力矩超限时，及时引入时间缩放因子局部调节关节力矩，从而使关节力矩满足动力学限制。相比于现有技术全局性的调速，本发明的轨迹优化避免了不必要的降速，仅在关节力矩超限部分进行调节，在满足动力学限制的同时保证了水下机械臂作业时的效率。

公开(公告)号：CN113103263B

公开(公告)日：2021-12-07

申请号：CN202110377517.2

申请日：2021-04-08

Applicant: 南京航空航天大学 ,  上海宇航系统工程研究所

Inventor： 张得礼 ,  王志国 ,  周星雨 ,  张宇 ,  张文奇 ,  韩亮亮 ,  杨健 ,  杨永常 ,  谷程鹏 ,  卓新 ,  胡雪平 ,  王苑

IPC: B25J13/02 ,  A61B34/30

Abstract: 本发明公开了一种三自由度转动手控器及其控制方法，旨在提供一种结构简单、操作方便、成本低廉的三自由度转动手控器；三自由度手控器包括：第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、操作手柄、力传感器和十字铰支，第一驱动装置控制该装置在Z轴的转动，并提供力反馈，第二驱动装置控制该装置在X轴的转动，并提供力反馈，第三驱动装置控制该装置在Y轴的转动，并提供力反馈，使用者通过对操作手柄的操控就能对本三自由度转动手控器进行控制，让整个操作过程直观方便。

公开(公告)号：CN113103263A

公开(公告)日：2021-07-13

申请号：CN202110377517.2

申请日：2021-04-08

Applicant: 南京航空航天大学 ,  上海宇航系统工程研究所

Inventor： 张得礼 ,  王志国 ,  周星雨 ,  张宇 ,  张文奇 ,  韩亮亮 ,  杨健 ,  杨永常 ,  谷程鹏 ,  卓新 ,  胡雪平 ,  王苑

IPC: B25J13/02 ,  A61B34/30

Abstract: 本发明公开了一种三自由度转动手控器及其控制方法，旨在提供一种结构简单、操作方便、成本低廉的三自由度转动手控器；三自由度手控器包括：第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、操作手柄、力传感器和十字铰支，第一驱动装置控制该装置在Z轴的转动，并提供力反馈，第二驱动装置控制该装置在X轴的转动，并提供力反馈，第三驱动装置控制该装置在Y轴的转动，并提供力反馈，使用者通过对操作手柄的操控就能对本三自由度转动手控器进行控制，让整个操作过程直观方便。