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[发明专利]一种不完备模型的自演化建模方法及系统-CN202311176977.4在审
发明人：贺亮;侯月阳;卢山;张文婧;张世源;泮斌峰 -专利权人：江苏云幕智造科技有限公司;上海航天控制技术研究所
申请日： 2023-09-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明属于空间操控技术领域，具体涉及一种不完备模型的自演化建模方法及系统。本发明聚焦空间操控领域目标分类建模技术，提出以异构信息完善不完备模型的自演化建模方法，首先建立目标虚拟视景，之后获得目标的视觉测量模型，并通过视觉测量模型进行目标初步的类型确认，在此不完备视觉模型的基础上，通过机械臂碰触目标获取额外的目标表征信息，建立触觉感知模型，触觉作为视觉的异构信息，将触觉感知模型引入虚拟视景中目标的描述中，获得视觉测量模型与触觉感知模型相结合的自演化目标描述模型，通过实时测量目标的视觉与触觉信息，精准识别目标类型，完善虚拟视景中的模型信息。该方法为后续的空间操控航天器对目标建模提供一种新思路。
一种完备模型演化建模方法系统

[发明专利]一种数字孪生建模方法及其仿真试验系统-CN202311107303.9在审
发明人：贺亮;侯月阳;卢山;张文婧;程浩;宋婷 -专利权人：西北工业大学太仓长三角研究院;上海航天控制技术研究所
申请日： 2023-08-31 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种数字孪生建模方法及其仿真试验系统，所述数字孪生建模方法，包括如下步骤：S1：初始条件设定，选择机械臂、深度相机以及目标；S2：根据步骤S1的设定，完成机械臂操作数字孪生场景的构建；S3：根据步骤S1的设定，通过所述机械臂辅助深度相机获取目标各个位置的照片以及深度图像；S4：根据步骤S1和步骤S3的设定，完成目标三维重建；S5：根据步骤S2和步骤S4的结果，完成目标与机械臂操作数字孪生场景的融合。本发明所述的数字孪生建模方法及其仿真试验系统，将场景数字孪生与目标数字孪生相结合，实现快速数字孪生，可应用在任务前的操控训练模拟、任务中的操控场景实时观察、任务后的操控状态回放、复盘。
一种数字孪生建模方法及其仿真试验系统

[发明专利]一种不同刚度物体识别与机械手抓取力控制方法-CN202310946645.3在审
发明人：贺亮;张文婧;侯月阳;卢山;徐文涛;陈建林 -专利权人：江苏云幕智造科技有限公司;上海航天控制技术研究所
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种不同刚度物体识别与机械手抓取力控制方法，包括如下步骤：S1：建立触觉信息表征分类方法，所述触觉信息表征分类方法采用触觉序列基于动态时间规整联合稀疏编码算法；S2：根据所述触觉信息表征分类方法判断目标物的材质和刚度，选取合适的机械手抓取力，再结合基于阻抗控制的机械臂柔顺控制方法驱动机械臂运动，完成抓取动作。本发明所述的不同刚度物体识别与机械手抓取力控制方法，设计合理，解决了目标物抓取过程中机械手施加力不合理造成目标物破坏的情况，利用接触式的触觉序列信息判断目标物的材质和刚度，并且预设抓取力，为机械臂执行精细操作任务过程中的目标物识别和抓取力控制提供了一种有效方法。
一种不同刚度物体识别机械手抓取控制方法

[发明专利]一种七自由度腕关节偏置机械臂逆解方法、系统及介质-CN202310870918.0在审
发明人：贺亮;侯月阳;卢山;张文婧;徐文涛;孙浩 -专利权人：西北工业大学太仓长三角研究院;上海航天控制技术研究所
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及机器人运动学控制方法技术领域，特别是涉及一种七自由度腕关节偏置机械臂逆解方法、系统及介质。解决面向空间约束的在轨操作腕关节偏置机械臂，通过肩关节与腕关节倒置实现逆运动学解析解求解的问题，该种构型机械臂肩关节三轴正交于一点，但腕关节具有偏置，常规逆运动学解析法无法实现，通过肩腕倒置实现位置与姿态解耦，求解出关节角，本发明为舱内狭小空间机械臂逆运动学求解提供一种新思路。
一种自由度腕关节偏置机械臂逆解方法系统介质

[发明专利]一种扑动幅值角可调的仿生扑翼飞行器-CN201910703331.4有效
发明人： 侯月阳;侯宇;高颖;王昆;石维;雷娇 -专利权人：武汉科技大学
申请日： 2019-07-31 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： B64C33/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种扑动幅值角可调的仿生扑翼飞行器，包括机身、扑动机构、两个翅翼机构、尾翼机构、微处理器及无线通信模块，所述扑动机构安装于所述机身头部，两个翅翼机构左右对称安装于所述扑动机构两侧，所述尾翼机构安装于所述机身尾部。起飞时，使扑动机构的第一电机、第二电机及第三电机均启动工作，以提供较大动力，有利于起飞；完成起飞后，使第三电机停止转动，第一电机及第二电机继续转动；同时，地面工作人员通过操作遥控器能够改变第一电机及第二电机的转动角度，完成一次扑动幅值角调节，实现减小扑动幅值角，以降低动力需求，有利于节省能源，降低飞行成本。
一种扑动幅值角可调仿生飞行器

[发明专利]一种适用于空间操作的模块化可快换维修集成平台-CN202110204504.5有效
发明人：张崇峰;陈萌;甘克力;王华;徐清华;王蔡健;刘殿富;侯月阳;徐焘 -专利权人：上海宇航系统工程研究所
申请日： 2021-02-23 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于空间操作的模块化可快换维修集成平台，包括：左/右机械臂、中央控制器、工具箱、工具包本体、电池组、本体控制器、供配电控制器、安装底座和工具包本体背板；左机械臂和右机械臂分别安装在工具包本体的左右两侧；本体控制器和供配电控制器分别安装在中央控制器的左右两侧，电池组安装在中央控制器的下方；由中央控制器、电池组本体控制器和供配电控制器形成的组合体，从前方插装在工具包本体内，并通过工具包本体背板封装；工具箱从后方插装在工具包本体内；安装底座安装在工具箱下方。本发明可用于完成灵巧精细操作任务，旨在解决狭小空间约束下仪器设备与科学载荷在轨更换的局部位置不可达、不可视和操作难等问题。
一种适用于空间操作模块化可快换维修集成平台

[发明专利]一种舱外机器人双臂协同柔性拖拽与对接逆操作方法-CN202010197025.0有效
发明人： 侯月阳;卢山;王奉文;詹鹏宇;尹俊雄;徐文涛;林新迪;程浩 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-03-19 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明的一种舱外机器人双臂协同柔性拖拽与对接逆操作方法，解决机械臂通过封闭形式将本体拖拽至目标适配器位置完成本体适配器与目标适配器的对接操作问题，采用双臂交替主被动控制模式，即一条臂主动控制，另一条臂跟随控制，将另一条臂作为主动臂控制，之前的主动臂变为被动臂，左右臂交替进行主被动控制，通过这种方式实现形成形封闭和力封闭状态下的柔性拖拽及对接，本发明的方案为空间站舱外机器人提供一种双臂拖曳的新方案，实现有效对接。
一种机器人双臂协同柔性对接操作方法

[发明专利]一种航天器在轨操作系统对准式手眼标定方法-CN202010129674.7有效
发明人： 侯月阳;林新迪;卢山;刘礼城;尹俊雄;王奉文;张竞天 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-28 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： B64G4/00 文献下载
摘要：一种航天器在轨操作系统对准式手眼标定方法，属于空间机器人技术领域。本发明包括如下步骤：进行手眼标定时，把对准轴放置在适配孔里，手眼相机观测手眼标定板上排孔，然后通过已标定的手眼相机测量手眼标定板上的排孔坐标系在手眼相机坐标系下的位置关系，再根据手眼标定板上的排孔与适配孔之间的相对位置关系，以及对准轴与适配孔之间精确的配合关系，进而获得手眼相机坐标系与对准轴坐标系之间的变换关系，即手眼关系。通过手眼标定，把机械臂的对准轴与已标定的视觉测量系统建立联系，即可以获得对准轴坐标系到相机坐标系之间的关系。
一种航天器操作系统对准手眼标定方法

[发明专利]一种机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法-CN201911167246.7有效
发明人：王奉文;卢山;侯月阳;徐帷;张竞天;姜泽华 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2019-11-25 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法，该测试系统包括上位机；机械臂、力传感器和末端工具夹持器，力传感器设置于机械臂的末端，末端工具夹持器设置于力传感器的末端，上位机连接于机械臂、力传感器和末端工具夹持器；插销工具和插销平台，上位机控制机械臂和末端工具夹持器动作将插销工具插入到对应的插销平台。本发明通过配置一套多种具有不同类别、倾角的插销工具逐级验证机械臂力柔顺算法的柔顺性能。
一种机械臂力柔顺算法测试系统方法

[发明专利]一种平台-机械臂一体化控制方法-CN201911000283.9有效
发明人：王焕杰;侯月阳;王奉文;卢山;刘赟;张竞天 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2019-10-21 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种平台‑机械臂一体化控制方法，应用于空间机械臂对非共基座目标的精确捕获任务，其结合平台‑机械臂组合体的动力学模型，基于平台测量信息及机械臂关节角反馈；通过路径规划补偿以降低周期运算带来的固有延时问题，另外结合平台‑机械臂组合体动力学方程，求解平台与机械臂动力学耦合项在的诸多非线性项，并通过开环前馈补偿的形式实现平台与机械臂动力学解耦，结合闭环反馈修正，通过前馈补偿+闭环反馈的控制方式实现平台与机械臂的一体化控制，降低组合体动力学中非线性耦合项等对控制精度的影响，以实现抓捕精度的提高。本发明对相对运动变化缓慢的目标进行抓捕时效果更佳。
一种平台机械一体化控制方法

[发明专利]一种空间机器人扰动补偿的方法-CN201911241734.8有效
发明人： 侯月阳;卢山;王奉文;张竞天;姜泽华;尹俊雄 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2019-12-06 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开的一种空间机器人扰动补偿的方法，包括以下步骤：S1、基于凯恩动力学建立空间机器人整体动力学模型；S2、根据空间机器人整体动力学模型建立平台的刚体动力学模型，并计算机械臂对平台姿态的扰动力矩；S3、从角动量层面计算平台姿态控制的前馈补偿量，实现对平台姿态扰动力矩的补偿。本发明基于凯恩动力学原理分别建立空间机器人整体动力学模型以及空间机器人平台的动力学模型，从而快速准确的计算得出机械臂对平台姿态的扰动力矩，有效的补偿了平台姿态扰动力矩，具有计算量少，计算结果准确的特点，同时，为星上控制提供了一种新的思路。
一种空间机器人扰动补偿方法

[发明专利]一种串联六自由度机械臂逆运动学解算方法及介质-CN202010129668.1有效
发明人：刘付成;王奉文;卢山;侯月阳;徐文涛;张竞天;尹俊雄 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-28 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种串联六自由度机械臂逆运动学解算方法及介质，属于空间机器人技术领域。本发明包括：对于6自由度机械臂，通过位姿转换模块将输入的6x1末端期望位姿转换为4x4齐次变换矩阵Tdes，通过前向动力学模块将6x1的关节初值转换为4x4齐次变换矩阵T_temp，基于牛顿迭代法将T_temp与Tdes构建为非线性方程组，通过偏导数求取模块求取该非线性方程组对应的雅克比矩阵，并对此非线性方程组与其雅克比矩阵进行排列组合，使用伪逆法求降维后的方程组的解，并对初值进行迭代更新直至所求关节角对应的非线性方程组的误差小于设定值，使用关节角筛选模块剔除排列组合导致的重复解。
一种串联自由度机械运动学方法介质

[发明专利]一种抓捕空间不规则运动目标过程中的柔顺镇定控制方法-CN202010699929.3有效
发明人： 侯月阳;卢山;王奉文;张竞天;姜泽华;尹俊雄 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-07-20 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种抓捕空间不规则运动目标过程中的柔顺镇定控制方法，利用修正的遗传算法设计一条同时考虑机械臂关节角移动大小、末端距离移动大小、关节角速度大小、阻尼时间以及控制力矩大小的轨迹，从而快速、安全达到实现机械臂镇定，可对目标与本体的相对运动产生阻尼进行消旋，为阻尼镇定抓捕后的机械臂提供一种新思路。
一种抓捕空间不规则运动目标过程中的柔顺镇定控制方法

[发明专利]多模融合的旋转目标接近停靠抓捕地面试验系统及方法-CN201911017550.3有效
发明人：徐帷;侯月阳;卢山;刘礼城;罗洁;王奉文 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2019-10-24 - 公布日： 2021-07-30 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供的一种多模融合的旋转目标接近停靠抓捕地面试验系统及方法中，由平台运动控制系统设置并监测卫星模拟器的运动参数；由抓捕操作控制系统对目标进行捕获锁紧及抓取操作；由多模融合目标状态感知系统融合多模式的目标状态感知策略及对应敏感设备，对卫星模拟器、机械臂实现运动状态监测；由视景实时仿真系统将卫星模拟器、机械臂在地面的运动情况还原成描述真实在轨相对运动情况的轨道和姿态参数，通过视景仿真软件进行实时模拟显示。本发明可基于数学和半物理相结合的方式对超近距离段空间非合作目标存在复杂相对运动情况下的相对测量、相对运动控制技术及抓捕操作方法进行地面集成验证。
融合旋转目标接近停靠抓捕地面试验系统方法

[发明专利]一种攀爬机器人-CN201910781623.X有效
发明人：王昆;侯宇;高颖;侯月阳;石维 -专利权人：武汉科技大学
申请日： 2019-08-23 - 公布日： 2020-10-09 - 主分类号： B62D57/024 文献下载
摘要：本发明公开了一种攀爬机器人，包括上躯体、下躯体、电动上肢和下肢，上躯体和下躯体上下间隔设置，且二者之间通过连接件转动连接，上躯体的下端中部与连接件的上端连接固定，连接件的下端与下躯体的上端转动连接，下躯体上安装有第一驱动装置，第一驱动装置的驱动端与连接件传动连接，第一驱动装置用以驱动上躯体沿其与下躯体转动连接处前后摆转，电动上肢设有两个，且两个电动上肢分别设置在上躯体的两侧，下肢沿前后方向设置在下躯体的前侧，其后端与下躯体转动连接，且下躯体上安装有第二驱动装置，第二驱动装置的驱动端与下肢传动连接，第二驱动装置用以驱动下肢上下摆转。其结构简单。
一种攀爬机器人

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