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公开(公告)号：CN111580519B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202010399002.8
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种地月时延下月面探测准实时遥操作系统，包括月面任务操作现场、地面控制中心和天地传输链路；月面任务操作现场包括月面移动机器人和月面环境；月面移动机器人上配置有多套测量传感器；月面环境包括月面地形地貌和光照条件；月面任务操作现场通过天地传输链路实时接收地面控制中心遥控上传的遥操作指令，驱动月面移动机器人按指令移动，并通过天地传输链路将月面移动机器人上的传感器测量数据遥测下传到地面控制中心；天地传输链路负责地面控制中心与月面任务操作现场之间的信息交互；地面控制中心负责地月时延下月面移动机器人的运动状态预测修正以及地面遥操作和指令解析上传，生成的遥操作指令经由天地传输链路到达月面任务操作现场，实时驱动月面移动机器人进行移动探测。
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公开(公告)号：CN111590567A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010398024.2
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于Omega手柄的空间机械臂遥操作规划方法，将机械臂的运动分解为腕部的平动与最后三个关节的转动两部分进行控制，因此腕部平动所涉及的机械臂自由度小于整臂自由度，从而降低了发生运动学奇异的概率。将机械臂的运动划分为最后三个关节的转动及腕部的平动，除最后三个关节外的其余关节的运动产生腕部平动，将平动和转动互相解耦，运动控制简单可靠，物理意义明确，占用资源较少。将空间机械臂末端的姿态映射为最后三个关节在关节空间的运动，相比于传统的姿态映射方法，空间机械臂姿态运动不存在奇异问题。
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公开(公告)号：CN111580519A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010399002.8
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种地月时延下月面探测准实时遥操作系统，包括月面任务操作现场、地面控制中心和天地传输链路；月面任务操作现场包括月面移动机器人和月面环境；月面移动机器人上配置有多套测量传感器；月面环境包括月面地形地貌和光照条件；月面任务操作现场通过天地传输链路实时接收地面控制中心遥控上传的遥操作指令，驱动月面移动机器人按指令移动，并通过天地传输链路将月面移动机器人上的传感器测量数据遥测下传到地面控制中心；天地传输链路负责地面控制中心与月面任务操作现场之间的信息交互；地面控制中心负责地月时延下月面移动机器人的运动状态预测修正以及地面遥操作和指令解析上传，生成的遥操作指令经由天地传输链路到达月面任务操作现场，实时驱动月面移动机器人进行移动探测。
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公开(公告)号：CN105261047B
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201510568069.9
申请日：2015-09-08
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种基于近距离短弧段图像的对接环圆心提取方法，步骤包括：对于包含短弧段对接环的双目图像，进行极线校正，采用标准差方法进行阈值分割，利用区域属性进行环面提取,然后提取其内外边缘；利用半全局的匹配方法对提取出的环面区域进行致密重建，得到相机坐标系下的三维点云；计算点云的环面法向量并将坐标投影到与法向量垂直的平面内；在新平面内区分内外边缘，分别进行标准正圆拟合；根据得到的内外边缘中心和半径，采用同心环约束，最终得到对接环准确的圆心坐标。本发明从对接环的特性出发，直接将三维点云数据投射到正射的空间平面内，将椭圆拟合简化为圆拟合，同时通过内外环的约束条件消除错误点，具有结果准确、计算量小的优点。
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公开(公告)号：CN108694713A
公开(公告)日：2018-10-23
申请号：CN201810352908.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京控制工程研究所
CPC classification number: G06T7/0004 , B64G1/66 , G06T5/002 , G06T7/136 , G06T7/70
Abstract: 本发明公开了一种基于立体视觉的星箭对接环局部环段识别与测量方法：(1)、采用双目立体视觉相机对星箭对接环进行测量，获取左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像；(2)、将左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像中的星箭对接环区域与背景环境分割开来；(3)、在仅包含星箭对接环区域的图像中提取星箭对接环轮廓；(4)、针对对接环上的螺孔特征，进行特征识别，从对接环中将螺孔分割识别出来；(5)、提取投影后的左右相机图像中对接环局部环段同名点和螺孔同名点，采用双目三维重建方法建立对接环局部环段点三维坐标和螺孔点的三维坐标；(6)、建立对接环局部环段坐标系，采用双矢量定姿方法，确定对接环局部环段与相机之间的相对位置和姿态关系。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108648234A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810353002.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于目标抓捕的机械臂相对导航方法，来测量卫星模型上推力器喷嘴的位置。两个相机被用来采集推力器图像并定位推力器的三维位置。在初始时刻手动选择推力器后，从原始图像中截取了一个局部区域图像。在局部区域图像中，采用Canny检测算法来获取边缘图像，同时，采用Hough变换来检测图像中的圆特征。进一步采用曲线拟合方法去确定推力器喷嘴中心点的位置。当末端执行器接近到距离目标0.1米时，在该距离保持对目标跟踪并计算推力器轨迹模型。根据轨迹模型，可以预估推力器位置并完成对目标抓捕。
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公开(公告)号：CN113305831B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202110481248.4
申请日：2021-04-30
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种空间机械臂自适应协调控制的位置观测器设计方法及系统，包括：建立空间机械臂的扩展运动学模型；确定航天器参考角速度，设计任务空间位置观测器；确定机械臂关节参考速度；确定空间机械臂自适应动力学协调控制律和参数更新律；采用得到的自适应动力学协调控制律和参数更新律，实现航天器姿态调节和末端执行器对任务空间中期望轨迹的跟踪。本发明基于任务空间位置观测器设计了空间机械臂自适应动力学协调控制器，能够在空间机械臂系统参数存在不确知性的情况下，仅仅通过控制机械臂的运动就可以同时达到机械臂末端轨迹跟踪与基座航天器姿态调节的目的。
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公开(公告)号：CN111590566B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010398022.3
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种适用于全构型的空间机械臂运动学参数在轨标定方法，采用修正的DH建模方法，更适合于描述机械臂运动学参数偏差对末端位姿的影响，可应用于具有各种几何构型的机械臂，减小了机械臂相邻关节平行对机械臂运动学参数标定矩阵的影响，大大降低了标定结果出现病态的概率，保证了求解的精度和可靠性。以空间机械臂上通常配备的手眼双目相机作为测量工具，无需额外增加测量设备，标定成本低。通过在机械臂安装面上放置测量靶标，即可实现机械臂末端位姿测量，方法简单可靠。本发明设定机械臂构型的判断准则，提升了标定结果的一致性和可靠性。
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公开(公告)号：CN111590566A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010398022.3
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种适用于全构型的空间机械臂运动学参数在轨标定方法，采用修正的DH建模方法，更适合于描述机械臂运动学参数偏差对末端位姿的影响，可应用于具有各种几何构型的机械臂，减小了机械臂相邻关节平行对机械臂运动学参数标定矩阵的影响，大大降低了标定结果出现病态的概率，保证了求解的精度和可靠性。以空间机械臂上通常配备的手眼双目相机作为测量工具，无需额外增加测量设备，标定成本低。通过在机械臂安装面上放置测量靶标，即可实现机械臂末端位姿测量，方法简单可靠。本发明设定机械臂构型的判断准则，提升了标定结果的一致性和可靠性。
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公开(公告)号：CN110480657A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910746023.X
申请日：2019-08-13
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种复杂结构环境空间机器人天地遥操作系统，包括软件系统和硬件系统；软件系统包括星上系统、地面测控系统以及地面指令生成与视景仿真系统；硬件系统包括六自由度气浮台、五自由度气浮台、多自由度灵巧操作机械臂、双目相机和激光测量敏感器、消旋与捕获工具、Omega-7操作手柄和驱动踏板、台上台下控制器；本发明采用虚拟现实技术，动态、实时地虚拟还原空间目标和机械臂之间的动态三维环境，解算出机械臂与周围环境的是否相交等信息，并可以通过键盘输入等方式，实现动态三维环境不同观察视角的切换，为机械臂遥操作控制提供可视化平台。
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