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公开(公告)号：CN110703602B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN201911008034.4
申请日：2019-10-22
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供一种多机器人在轨装配姿态稳定的鲁棒微分博弈控制方法，该方法针对装配总体和多个机器人形成的组合体，将存在干扰的姿态稳定控制问题建模为多机器人之间的博弈问题。利用辨识得到的转动惯量建立组合体的姿态动力学模型；利用干扰观测器观测得到外部干扰力矩，对姿态动力学模型进行改进；之后将上述姿态动力学模型写为状态相关形式。利用状态相关的组合体姿态动力学模型和各个机器人的性能指标函数建立微分博弈模型；之后通过优化性能指标函数得到HJ方程并求解，得到状态反馈控制策略表达式。由于直接将干扰观测器的观测结果添加至博弈模型中，得到的控制策略是严格意义的纳什均衡策略，且对建模不确定以及外部干扰等不确定因素有较好的抑制效果，具有一定的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN111442020B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202010215242.8
申请日：2020-03-24
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
摘要： 本发明提供了一种用于空间桁架结构连接的自锁接头，弹块接头插入方舱之中，弹块接头的梯形凸块与方舱下底面的梯形通孔相匹配，弹块接头的弧形弹块先压缩再弹开，最终锁定在方舱左右两侧面的方形孔中，从而完成自锁，当需要解锁时，推动按压弹簧按钮的两个十字按钮，直至十字按钮的作动块挤压弧形弹块收回至弹块接头内，便可完成解锁，取走与弹块接头相连的桁架杆件。本发明可以改变可旋转接头的方向，进一步可以灵活调整杆件的安装方向；可减小了机器人需要的操作精度和操作难度，能够完成两部分的自动锁定，通过弹簧按钮结构可以完成解锁过程，完成了安装过程中的自动锁定和拆卸分离功能，方便机器人进行操作。
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公开(公告)号：CN111290269A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010087388.9
申请日：2020-02-11
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提出一种空间机器人的自适应柔顺稳定控制方法，推导了空间机器人抓捕后的动力学模型；设计了目标与机械臂末端接触的虚拟弹簧，对期望运动进行柔顺化处理；设计了基于自适应的跟踪控制器，实现了阻抗跟踪期望过程中控制效果的自适应调整；最后通过实例验证了本发明提出的方法的有效性。本发明通过设计虚拟弹簧，使得空间机器人不需要在机械臂末端装备柔顺机构的情况下，实现了抓捕非合作目标后的自适应柔顺控制。
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公开(公告)号：CN110844121A
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201911006609.9
申请日：2019-10-22
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
摘要： 本发明涉及一种微小卫星协同运输在轨装配航天器的合作博弈控制方法。针对微小卫星协同控制在轨装配航天器姿轨运动的问题，建立了微小卫星-在轨装配航天器组合体的姿轨运动模型；构建了协同运输过程中的初始终端状态约束、动力学约束以及微小卫星控制约束；设计了微小卫星协同运输在轨装配航天器的合作博弈控制方法；最后以实例验证了本发明提出方法的有效性。
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公开(公告)号：CN118701316A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410702500.3
申请日：2024-06-03
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC分类号： B64G4/00 , B23P19/04 , B23P19/00 , B25J11/00 , H01Q1/08 , H01Q1/12 , H01Q1/28 , B64G1/66 , B64G1/22
摘要： 本发明涉及一种使用机器人的空间大型天线在轨装配系统与方法，属于空间机器人智能操作技术领域。系统包括天线结构子系统、机器人结构子系统；天线结构子系统包括可展开天线单元，可展开天线单元为六边形的构架式结构，上表面为六边形的空间可展开天线由三个可折叠的四面体杆件与六根连接四面体的桁杆组成，下表面为三个四面体顶点组成的三角形；除了斜边均可折叠以进行收拢动作；机器人子系统采用肘关节偏置的七自由度机械臂组成了机器人的主体，机械臂的两端均有相应的夹爪，形成了双末端可进行爬行的自主机器人，可以抓取在待装配的天线单元的桁杆上。解决了空间机器人装配过程中机器人构型、装配流程以及装配过程中的智能规划问题。
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公开(公告)号：CN118143941A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410339619.9
申请日：2024-03-25
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明涉及一种面向空间旋拧操作任务的多臂机器人协调柔顺控制方法，属于空间机器人技术领域。包括：构建多臂机器人捕获目标后的组合体系统；每个机械臂通过末端的六维力传感器获取实际力的大小，通过实际力的大小根据载荷分配计算实际接触内力；当实际接触内力与期望接触内力不等时，通过自适应变阻抗控制器调整机器人的实际运动轨迹，实现实际接触内力与位置的动态平衡；同时根据所述组合体系统，实现多臂间的协调及旋拧过程机械臂与目标的接触柔顺。本发明能够在旋拧位置信息时变及旋拧力矩时变的情况下，利用自适应律自主补偿因误差引起的力/位不协调，实现了多臂的协调柔顺控制。
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公开(公告)号：CN118143934A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410200974.8
申请日：2024-02-23
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
摘要： 本发明涉及一种用于空间机械臂作业的改进动态基元方法，属于空间机械臂技术领域。首先针对空间环境，在圆柱坐标系下进行基元轨迹学习，并通过引入避障项来实现机械臂末端与搭载机械臂的航天器主体的避障；将圆柱坐标系轨迹计算转化到笛卡尔坐标系，并通过基于雅克比的逆运动学计算得到笛卡尔空间轨迹；针对笛卡尔空间可能存在的不平滑现象和末端误差问题，通过二次规划方法，将末端精确构型作为约束，将轨迹平滑性和与原轨迹的相似性作为指标，对轨迹进行优化。利用二次规划进行轨迹优化，求解快速，能够实现轨迹实时优化。最终克服动态基元的方法缺陷，实现其在空间机械臂作业中的应用。
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公开(公告)号：CN111168684B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202010073143.0
申请日：2020-01-22
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明提供了一种空间大型结构在轨装配序列规划方法，建立装配机器人的动力学方程，建立多机器人路径协调规划方法，通过分析机器人运动并计算能量消耗，并建立评价函数，采用粒子群算法对装配序列进行寻优。本发明装配过程中，保证各机器人之间不会发生碰撞且能量最优，在装配序列规划完成后，即可给出机器人的运动规划与控制方法，有利于后续任务的进行；约束指标保证了装配的可行性，优化指标考虑到装配过程中机器人移动的路径最短与能耗最低。
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公开(公告)号：CN111442020A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010215242.8
申请日：2020-03-24
申请人： 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
摘要： 本发明提供了一种用于空间桁架结构连接的自锁接头，弹块接头插入方舱之中，弹块接头的梯形凸块与方舱下底面的梯形通孔相匹配，弹块接头的弧形弹块先压缩再弹开，最终锁定在方舱左右两侧面的方形孔中，从而完成自锁，当需要解锁时，推动按压弹簧按钮的两个十字按钮，直至十字按钮的作动块挤压弧形弹块收回至弹块接头内，便可完成解锁，取走与弹块接头相连的桁架杆件。本发明可以改变可旋转接头的方向，进一步可以灵活调整杆件的安装方向；可减小了机器人需要的操作精度和操作难度，能够完成两部分的自动锁定，通过弹簧按钮结构可以完成解锁过程，完成了安装过程中的自动锁定和拆卸分离功能，方便机器人进行操作。
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公开(公告)号：CN108132601B
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201711279483.3
申请日：2017-12-06
申请人： 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
摘要： 本发明公开了一种利用机械臂抑制航天器基座姿态干扰的方法，包括以下步骤：首先，根据空间机器人的构型建立其多体动力学模型，并在此基础上分析机械臂、天线与基座的动量守恒问题；其次，考虑任务优先级，基于动态平衡控制与零反作用空间理论，设计空间机械臂的轨迹以协调空间机械臂末端执行器任务和抑制卫星基座姿态干扰任务；最后，基于上述分析，设计空间机械臂闭环逆运动学控制，解决基座姿态抑制中由于误差积累逐渐增大的问题。结合动态平衡控制和零反作用空间的概念，通过构建运动学冗余机械臂的轨迹抑制其他转动机构引起的航天器基座姿态干扰的新方法。
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