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公开(公告)号：CN118032659A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410209896.8
申请日：2024-02-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于红外主动光源的模块化多面靶标，所述靶标包括模块化靶标光路设计：将靶标内置的红外光源发射的850nm红外光均匀照射在各靶标面；模块化靶标电气系统：用于靶标各功能实现以及与外界的交互；模块化靶标机械结构：集成安装光路以及电气部分的各零件，以及提供用于视觉识别的视觉标志。本发明的基于红外主动光源的模块化多面靶标采用850nm的红外光作为主动光源对全光谱的太阳光而言抗干扰性能更好；多靶标面的设计可以在视觉测量过程中为相机在不同角度下都可以提供稳定的靶标信息，同时在正常情况下也能获得更多的靶标信息，提高视觉测量的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN117817668B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410133265.2
申请日：2024-01-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种SSRMS构型机械臂单关节故障的运动学重构方法，涉及机械臂运动能力分析技术领域。建立SSRMS构型机械臂的关节运动旋量坐标；关节1故障时的求解；关节7故障时的求解；关节2故障时的求解；关节6故障时的求解；关节1或2故障时的关节角约束关系式解耦；关节6或7故障时的关节角约束关系式解耦；关节3、4、5故障时的逆运动学求解。基于旋量理论建立机械臂的关节旋量坐标，利用结构对称的特点分类讨论不同关节故障时的运动学重构方案，保障机械臂在单关节故障的情况下也能够完成任务。
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公开(公告)号：CN116442233B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202310486617.8
申请日：2023-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种七自由度空间机械臂在轨操作的手眼标定方法，属于空间机械臂在轨标定技术领域，用于求解机械臂末端相机光心坐标系相对于机械臂末端坐标系的位姿变换矩阵，能够有效提高机械臂的视觉测量精度，实现空间机械臂的高精度在轨操作。S1.判断机械臂当前状态是否可以通过直接抓取目标适配器进行参数修正；如果能则直接抓捕目标适配器后进入S3，如果不能则进入S2；S2.利用多次测量法进行初步校正；S3.通过抓取适配器法对手眼外参进行修正。本发明可以用于实现机械臂末端与相机的精确配合，有效提高空间机械臂在轨操作的运动精度，实现高精度的物体抓取和定位，避免机械臂的误操作对机械臂本体和目标物体造成损坏，极大地提高工作效率。
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公开(公告)号：CN117315192B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311187026.7
申请日：2023-09-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T17/20
Abstract: 本发明公开了一种用于中国空间站的三维网格模型简化方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、系统加载OBJ格式的空间站三维网格模型，并执行简化初始化操作；步骤二、简化空间站三维网格模型；步骤三、计算候选点距离其平均平面的距离，如果该距离小于给定阈值，则剔除该点，否则保留该点；步骤四、通过建立空洞边界、三角形化空洞边界、连接空洞边界与原网格以及修复潜在的拓扑问题，实现在剔除顶点后填补网格中形成的空洞；步骤五、迭代直至遍历所有的原始空间站三维网格模型，生成简化后的空间站三维网格模型；步骤六、计算简化后空间站三维网格模型的网格颜色。本发明解决了网格简化算法丢失颜色信息的问题，同时兼顾计算效率与网格简化效果。
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公开(公告)号：CN117315192A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311187026.7
申请日：2023-09-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T17/20
Abstract: 本发明公开了一种用于中国空间站的三维网格模型简化方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、系统加载OBJ格式的空间站三维网格模型，并执行简化初始化操作；步骤二、简化空间站三维网格模型；步骤三、计算候选点距离其平均平面的距离，如果该距离小于给定阈值，则剔除该点，否则保留该点；步骤四、通过建立空洞边界、三角形化空洞边界、连接空洞边界与原网格以及修复潜在的拓扑问题，实现在剔除顶点后填补网格中形成的空洞；步骤五、迭代直至遍历所有的原始空间站三维网格模型，生成简化后的空间站三维网格模型；步骤六、计算简化后空间站三维网格模型的网格颜色。本发明解决了网格简化算法丢失颜色信息的问题，同时兼顾计算效率与网格简化效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117817668A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410133265.2
申请日：2024-01-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种SSRMS构型机械臂单关节故障的运动学重构方法，涉及机械臂运动能力分析技术领域。建立SSRMS构型机械臂的关节运动旋量坐标；关节1故障时的求解；关节7故障时的求解；关节2故障时的求解；关节6故障时的求解；关节1或2故障时的关节角约束关系式解耦；关节6或7故障时的关节角约束关系式解耦；关节3、4、5故障时的逆运动学求解。基于旋量理论建立机械臂的关节旋量坐标，利用结构对称的特点分类讨论不同关节故障时的运动学重构方案，保障机械臂在单关节故障的情况下也能够完成任务。
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公开(公告)号：CN116592899A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310481292.4
申请日：2023-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于模块化红外靶标的位姿测量系统，属于位姿测量系统技术领域，用于解决目前基于合作靶标的空间目标位姿测量方法无法适应空间极端光照条件以及工作视角受限的问题，能够在太空环境中对多个目标进行高精度、高鲁棒性的位姿测量。包括：模块化红外靶标，依附于多种需要进行位姿测量的目标上；模块化信息处理单元，用于收集模块化红外靶标的靶标位姿信息，并进行位姿计算；交互式软件平台，用于实现对模块化红外靶标和模块化信息处理单元的统一管理和控制，对测量结果的显示和修正。本发明有效地解决传统单目合作目标位姿测量过程中特征点缺失、特征点噪声干扰、特征点遮挡等问题，提高了位姿求解的精度和稳定性。
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公开(公告)号：CN117549312B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202311854179.2
申请日：2023-12-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种面向在轨组装的空间机械臂灵巧性评估方法，所述方法结合相对可操作度和构型微调量，用于选择自由空间中的灵巧操作构型，作为空间机械臂执行预定任务时进行路径规划的基础。其中，相对可操作度为机械臂可操作度与常数n的比值，用于描述机械臂的末端运动性能，作为灵巧性定量评估的基准；构型微调量为机械臂各关节角度变化量与各关节加权系数的乘积之和，结合其分布规律对其进行归一化处理作为机械臂灵巧性定量评估的关键指标，表示机械臂在不同方向上的移动代价。基于此方法，可以选择符合在轨组装任务的机械臂操作构型，作为机械臂开展任务规划的基础。
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公开(公告)号：CN118003322B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410128246.0
申请日：2024-01-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于改进臂角法的SSRMS机械臂位置级逆解算法，涉及机械臂运动能力分析技术领域。建立SSRMS构型机械臂关节运动旋量坐标；定义臂平面和臂角；等效SRS机械臂关节角解析表达式；臂角处于零位状态的等效SRS机械臂运动学解析；给定臂角时的等效SRS机械臂运动学分析；机械臂等效原理分析；臂角与关节角的映射关系；臂角法逆运动学求解结果数值校正。通过给定期望末端位姿和臂角参数求解位置级逆运动学，保证末端位姿不变的情况下调整臂角取值，建立臂角与关节角的映射关系，分析机械臂处于奇异构型时关节角与臂角的联系，使用臂角阈值避免奇异，将臂角法求解得到关节角作为初始条件进行数值迭代，采用牛顿下山法提高求解精度。
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公开(公告)号：CN118149653A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410209894.9
申请日：2024-02-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种模块化单面可调红外测量靶标，所述靶标包括靶标外壳以及集成安装在靶标外壳内的红外灯珠集成灯板、柔光片、电源管理模块、可调恒流驱动模块和组合形成的视觉识别标志。本发明的模块化单面可调红外测量靶标通过稳定的LED驱动电路实现红外灯珠提供稳定的红外光源，模拟电位器通过调节LED驱动芯片调节引脚输入电压，调整LED驱动电路的输出电流提供适应不同环境光的红外光线，从而适应不用的应用环境。单面布置易于视觉识别的视觉识别标志，以及所有功能模块化的集成和小型化，大大提高了靶标使用的便捷性以及实用性。
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