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公开(公告)号：CN114310915B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210142877.9
申请日：2022-02-16
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 基于视觉反馈的空间机械臂对接末端工具轨迹规划方法，涉及轨迹规划领域。本发明是为了解决目前的机械臂对接末端工具的方法还存在对接精度低、发射成本高的问题。本发明包括：获取机械臂在工具箱标志器上方的视觉测量准备位置时机械臂末端工具系与工具箱标志器坐标系之间的相对位姿[d γ]；将[d γ]修正至预设的标称值；利用预设的标称值规划机械臂笛卡尔空间运动轨迹获得机械臂末端路径对应的关节空间轨迹；引入机械臂末端x方向的受力信息，将按照机械臂笛卡尔空间运动轨迹进行运动后的机械臂末端工具系作为规划初始末端工具系规划机械臂运动，获得空间机械臂对接末端工具的轨迹。本发明用于规划空间机械臂对接末端工具的运动轨迹。
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公开(公告)号：CN110389090A
公开(公告)日：2019-10-29
申请号：CN201910722708.0
申请日：2019-08-06
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01N15/02
摘要： 一种大口径反射镜表面颗粒污染物亚像素尺寸标定方法，本发明的目的是为了解决现有像素级尺寸标定方法精度低的问题。过程为：一、将整个通光域均分为4×4个子区域，制备与子区域尺寸相同的标定板，并在标定板上预置不同尺寸的二氧化硅颗粒；二、将标定板依次放置在反射镜表面均匀分割的不同的子区域上，并分别采集不同区域的标定板图片；三、得到颗粒污染物在图像中的位置坐标、像素面积、像素直径、总灰度信息；四、在超景深显微镜下测量颗粒污染物的实际直径和实际面积；五、训练污染物面积、直径标定模型，由训练好的污染物面积、直径标定模型对测试样本进行估计。本发明用于表面颗粒污染物亚像素尺寸标定领域。
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公开(公告)号：CN110389088A
公开(公告)日：2019-10-29
申请号：CN201910722035.9
申请日：2019-08-06
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种大口径反射镜表面颗粒污染物在线监测方法，涉及工程光学技术领域。本发明是为了解决现有暗场检测方法，由于污染物具有尺寸小、数量少导致自动聚焦算法受图像背景影响，未综合考虑镜头制造误差与成像系统安装误差引起的成像畸变，由于图像背景复杂，污染物提取算法易造成漏检与误检的问题。本发明使光源发出的光以低角度双侧扫掠式辐照于反射镜表面，实现反射镜表面全口径辐照；使成像系统的焦面聚焦在反射镜表面，调整成像系统的曝光时间，实现目标点颗粒污染物和背景的分离，然后采集反射镜表面的图像；对采集到的图像进行畸变矫正、并去除矫正后图像中的背景光，然后对图像进行二值化处理，获得图像中的颗粒污染物信息。
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公开(公告)号：CN115416030A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210174691.1
申请日：2022-02-24
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种机械臂远距离跟踪翻滚卫星对接环的运动规划方法，涉及轨迹规划技术领域，针对现有技术中大噪声的测量反馈无法规划机械臂平滑末端运动的问题，本申请通过全局相机的测量数据，规划机械臂的运动轨迹，实现机械臂在手眼相机视场范围内稳定跟踪翻滚卫星对接环，解决了手眼相机测量视场小，初始状态下翻滚卫星对接环不在手眼相机测量视场中，机械臂无法伺服目标的问题。本申请相比于一般的伺服方法，仅将全局相机的测量数据作为机械臂末端速度调整的判据，并不直接引入闭环计算，从根本上解决了大误差的测量数据无法规划平滑末端轨迹的问题。
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公开(公告)号：CN110411346A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910740204.1
申请日：2019-08-12
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种非球面熔石英元件表面微缺陷快速定位方法，它属于工程光学技术领域。本发明解决了现有光学元件表面微缺陷检测效率以及定位准确率低的问题。本发明建立机床坐标系，根据待测熔石英元件的非球面的四条边界线在机床坐标系下的位置，来获得待测熔石英元件的非球面的几何中心在机床坐标系下的坐标；将待测熔石英元件移动至光谱共焦位移测距仪处，对待测熔石英元件的非球面表面的特征点进行测距，根据非球面表面的特征点坐标来拟合出待测熔石英元件的非球面在元件坐标系下方程；采用CMOS面阵相机采集图像后，将图像的二维信息还原至三维，从而获得待测熔石英元件非球面表面缺陷点的位置信息。本发明可以应用于光学元件表面微缺陷检测技术领域。
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公开(公告)号：CN110389090B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN201910722708.0
申请日：2019-08-06
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01N15/02
摘要： 一种大口径反射镜表面颗粒污染物亚像素尺寸标定方法，本发明的目的是为了解决现有像素级尺寸标定方法精度低的问题。过程为：一、将整个通光域均分为4×4个子区域，制备与子区域尺寸相同的标定板，并在标定板上预置不同尺寸的二氧化硅颗粒；二、将标定板依次放置在反射镜表面均匀分割的不同的子区域上，并分别采集不同区域的标定板图片；三、得到颗粒污染物在图像中的位置坐标、像素面积、像素直径、总灰度信息；四、在超景深显微镜下测量颗粒污染物的实际直径和实际面积；五、训练污染物面积、直径标定模型，由训练好的污染物面积、直径标定模型对测试样本进行估计。本发明用于表面颗粒污染物亚像素尺寸标定领域。
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公开(公告)号：CN110389088B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN201910722035.9
申请日：2019-08-06
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种大口径反射镜表面颗粒污染物在线监测方法，涉及工程光学技术领域。本发明是为了解决现有暗场检测方法，由于污染物具有尺寸小、数量少导致自动聚焦算法受图像背景影响，未综合考虑镜头制造误差与成像系统安装误差引起的成像畸变，由于图像背景复杂，污染物提取算法易造成漏检与误检的问题。本发明使光源发出的光以低角度双侧扫掠式辐照于反射镜表面，实现反射镜表面全口径辐照；使成像系统的焦面聚焦在反射镜表面，调整成像系统的曝光时间，实现目标点颗粒污染物和背景的分离，然后采集反射镜表面的图像；对采集到的图像进行畸变矫正、并去除矫正后图像中的背景光，然后对图像进行二值化处理，获得图像中的颗粒污染物信息。
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公开(公告)号：CN110411346B
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN201910740204.1
申请日：2019-08-12
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种非球面熔石英元件表面微缺陷快速定位方法，它属于工程光学技术领域。本发明解决了现有光学元件表面微缺陷检测效率以及定位准确率低的问题。本发明建立机床坐标系，根据待测熔石英元件的非球面的四条边界线在机床坐标系下的位置，来获得待测熔石英元件的非球面的几何中心在机床坐标系下的坐标；将待测熔石英元件移动至光谱共焦位移测距仪处，对待测熔石英元件的非球面表面的特征点进行测距，根据非球面表面的特征点坐标来拟合出待测熔石英元件的非球面在元件坐标系下方程；采用CMOS面阵相机采集图像后，将图像的二维信息还原至三维，从而获得待测熔石英元件非球面表面缺陷点的位置信息。本发明可以应用于光学元件表面微缺陷检测技术领域。
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公开(公告)号：CN115416030B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202210174691.1
申请日：2022-02-24
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种机械臂远距离跟踪翻滚卫星对接环的运动规划方法，涉及轨迹规划技术领域，针对现有技术中大噪声的测量反馈无法规划机械臂平滑末端运动的问题，本申请通过全局相机的测量数据，规划机械臂的运动轨迹，实现机械臂在手眼相机视场范围内稳定跟踪翻滚卫星对接环，解决了手眼相机测量视场小，初始状态下翻滚卫星对接环不在手眼相机测量视场中，机械臂无法伺服目标的问题。本申请相比于一般的伺服方法，仅将全局相机的测量数据作为机械臂末端速度调整的判据，并不直接引入闭环计算，从根本上解决了大误差的测量数据无法规划平滑末端轨迹的问题。
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公开(公告)号：CN115496099B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211143128.4
申请日：2022-09-20
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种机械臂传感器的滤波及高阶状态观测方法，涉及机械臂传感器信号处理领域，针对现有技术中在对测量信号滤波的同时，不能获得信号的高阶状态的问题，包括：步骤一：获取机械臂传感器的测量噪声vn；步骤二：获取机械臂传感器信号，并基于机械臂传感器信号的泰勒级数，展开建立机械臂传感器的状态方程：步骤三：基于机械臂传感器的测量噪声vn建立机械臂传感器的测量方程：步骤四：基于机械臂传感器的状态方程以及机械臂传感器的测量方程设计卡尔曼观测器，利用卡尔曼观测器进行高阶状态观测，所述高阶状态为一阶状态和二阶状态。本申请可以消除被测信号的噪声影响，同时获得信号的高阶状态(信号的一阶状态和信号的二阶状态)。
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