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公开(公告)号：CN109986555A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910081363.5
申请日：2019-01-28
Applicant: 西北工业大学青岛研究院 , 西北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人系统基于动量的参数辨识方法，包括：步骤1：建立空间机器人系统基于动量的参数辨识模型；步骤2：使用并行学习方法进行参数辨识，在参数辨识结果更新的每一步，同时使用当前时刻以及过去时刻的空间机器人系统运动信息进行参数辨识结果更新，完成参数辨识结果更新。实现了系统的激励运动不需要满足持续激励条件也能够保证参数辨识值能够全局范围内以指数速率收敛到真值，降低了参数辨识方法对系统运动的要求，从而有利于节省燃料消耗以及使系统运动满足其他任务要求。
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公开(公告)号：CN109986555B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN201910081363.5
申请日：2019-01-28
Applicant: 西北工业大学青岛研究院 , 西北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人系统基于动量的参数辨识方法，包括：步骤1：建立空间机器人系统基于动量的参数辨识模型；步骤2：使用并行学习方法进行参数辨识，在参数辨识结果更新的每一步，同时使用当前时刻以及过去时刻的空间机器人系统运动信息进行参数辨识结果更新，完成参数辨识结果更新。实现了系统的激励运动不需要满足持续激励条件也能够保证参数辨识值能够全局范围内以指数速率收敛到真值，降低了参数辨识方法对系统运动的要求，从而有利于节省燃料消耗以及使系统运动满足其他任务要求。
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公开(公告)号：CN106625671A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611229840.0
申请日：2016-12-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1664 , G05B2219/40511
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人抓捕翻滚目标的最优轨迹规划方法，包括建立了空间机器人和翻滚目标的运动方程；提出了空间机器人工作空间的求解算法和最优抓捕时机的确定准则；得到了机械臂末端执行器最优的抓捕轨迹；最后以实例验证了本发明提出的方法的有效性。本发明提出的最佳抓捕时机确定准则可以保证抓捕发生在空间机器人的路径无关工作空间，从而不会遇到动力学奇异问题。使用最优控制理论得到的机械臂末端执行器的最优抓捕轨迹，则可以保证抓捕时末端执行器与目标上的抓捕点以相同的速度到达同一位置，从而使得抓捕时产生的碰撞力最小。
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公开(公告)号：CN104842355B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201510028194.0
申请日：2015-01-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种避障约束下冗余空间机器人的混合整数预测控制方法，包括：建立自由漂浮空间机器人的动力学模型；基于反馈线性化方法对步骤(1)的动力学模型进行线性化；根据描述的最优控制问题计算线性系统的控制输入：根据线性系统的控制输入计算原非线性系统的控制输入，用于对原非线性的空间机器人系统进行控制。本发明将障碍物环境下空间机器人完成任务时对障碍物的躲避描述为最优控制问题下的约束。通过考虑避障约束随机械臂到障碍物距离不同性质会发生改变的特性，以及系统地描述最优控制问题下诸多约束的优先级，可以有效地处理原有方法中避障等约束容易导致最优控制问题不可行的缺点。
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公开(公告)号：CN119129167A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202410874809.0
申请日：2024-07-02
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F17/16 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明提供了一种球形机器人任意三维曲面运动的动力学建模方法，包括对小车驱动球形机器人在任意三维曲面运动模型进行描述，定义系统物理参数、参考系、模型假设条件，进行地面和运动状态的描述，对描述姿态的四元数进行参数化表示；对小车驱动球形机器人在三维曲面运动时广义坐标下的运动约束进行描述，并以准角速度形式表示，然后利用运动约束消除拉格朗日方程中的未知约束力，得到小车驱动球形机器人的动力学方程。本发明揭示了小车驱动球形机器人在任意三维曲面的运动原理，为进一步实现小车驱动球形机器人在复杂任务场景下稳定运动提供理论基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109460069B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201811621147.7
申请日：2018-12-28
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种空间机器人系统基座和臂的协调控制方法，其中，在系统质心处设计了基座推进器燃料最省的最优控制律，利用饱和函数代替输入不等式约束，使得最优控制问题可以被变分法求解，具有求解速度快、解的精度高、方便在线应用等优点。此外，考虑了反作用飞轮等基座姿态执行器只能提供较小、有限的力矩，在基座姿态执行器饱和时，可以利用臂的运动产生恰当的反作用力矩，保证了基座姿态可以被控制到期望值。
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公开(公告)号：CN107263466B
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN201710330726.5
申请日：2017-05-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人基于二次规划问题的基座无扰控制方法，包括推导了空间机器人操作空间下的动力学模型；建立了基座无扰任务和末端执行器跟踪任务的控制方程；通过求解二次规划问题，得到了满足基座、末端执行器任务要求以及幅值约束的关节力矩；最后通过实例验证了本发明提出的方法的有效性。本发明通过推导空间机器人操作空间下的动力学模型，不需要求解逆运动学问题，直接得到满足任务要求并可以直接施加在系统的关节力矩。
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公开(公告)号：CN107169196B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201710331077.0
申请日：2017-05-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人由末端执行器向基座的动力学建模方法，包括定义了代表基座、末端执行器和各连杆的本体坐标系，使空间机器人系统具有对称性；推导和建立了空间机器人由末端执行器向基座建模方式下的动力学模型；建立了得到的新模型中控制输入与传统由基座向末端执行器动力学建模下控制输入的关系；最后通过在实例下对比新模型和传统模型的作用效果验证了本发明提出的方法的有效性。本发明得到的动力学方程以末端执行器的线/角速度和各关节的转速作为广义变量。动力学方程中直接包含末端执行器的运动变量，因而更方便在其基础上设计空间机器人末端执行器相关任务的控制方法。
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公开(公告)号：CN106055901B
公开(公告)日：2018-08-14
申请号：CN201610388972.1
申请日：2016-06-02
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种自由漂浮空间机器人捕获翻滚目标的时机确定方法，包括建立了翻滚目标的运动方程；分析了自由漂浮空间机器人的工作空间；提出了确定最佳抓捕时机的三个准则；最后以实例验证了本发明提出的方法的有效性。本发明提出的确定时机的三个准则考虑了避免机械臂与翻滚目标碰撞，使末端执行器具有更好的操作灵活性和操作能力，以及快速地完成捕获，有益于未来空间机器人安全、可靠、快速地执行捕获翻滚目标任务。
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公开(公告)号：CN107292445A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710518136.5
申请日：2017-06-29
Applicant: 西北工业大学
CPC classification number: G06Q10/04 , G06F17/5009
Abstract: 一种空间非合作目标位姿预测方法，包括以下步骤：步骤一、设计自回归高斯过程模型，建立自回归高斯过程多步预测的表达式；步骤二、对非合作目标的位置进行预测：根据轨迹三个方向的运动是相互独立的，将轨迹写为x，y，z三个独立变量，然后分别通过对三个变量进行高斯过程回归，用历史的位置进行未来位置的预测；步骤三、对非合作目标的姿态进行预测：将姿态看作分别绕三个轴相互独立转动的运动，使用欧拉角分别表示绕ZYX顺序转动的目标姿态，对未来某一时刻的欧拉角进行预测，得到未来某一时刻的姿态。本发明能够进行目标运动的长周期预测，且只需要少量数据即能够完成计算，实现简单方便。
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