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[发明专利]空间机器人关节的双旋变融合参数在轨标定方法-CN202210335404.0有效
发明人：张元飞;倪风雷;金明河;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种空间机器人关节的双旋变融合参数在轨标定方法，解决了现有采用地面标定的双旋变融合参数在轨适应性差和容差裕度小，易导致的关节角度异常跳变的问题，属于空间机器人多传感器信息融合技术领域。本发明包括：S1、判断待标定关节在正负机械限位范围内运动是否受限，若是，转入S2，若否，确定空间机器人在轨期望安全构型，调整空间机器人运动到期望安全构型，转入S2；S2、利用关节控制器开环驱动关节在轨运动，进行双旋变融合数据抓取、存储及下卸到地面站；S3、地面对数据进行处理，形成标定参数，并上注到关节控制器。本发明在轨标定过程中，不受重力影响，采用开环运动方式，提高了双旋变融合参数在轨适应性。
空间机器人关节双旋变融合参数标定方法

[发明专利]一种仿人机器人遥操作控制方法-CN202310288874.0在审
发明人：蒋再男;范鑫洋;倪风雷;王新飞;舒鑫 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-22 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种仿人机器人遥操作控制方法，所述方法包括：根据所述控制指令，获取第一参考坐标系中仿人机器人腰部的第一期望位姿和末端执行器的第二期望位姿；根据第一期望位姿和所述第二期望位姿，确定第二期望位姿在第二参考坐标中对应的目标第二期望位姿；根据逆运动学算法，利用目标第二期望位姿，确定第二参考坐标系中机械臂各个关节的期望位姿；根据第一期望位姿、第二期望位姿和机械臂各个关节的期望位姿，生成并发送第一控制指令。本发明可以根据仿人机器人腰部的变化，对应的调整机械臂各个关节的位姿，进而可以保证末端执行器可以移动至第二期望位姿所指示的位置。
一种人机器人遥操作控制方法

[实用新型]一种简易的皮带机撕裂检测装置-CN202220198852.6有效
发明人：杜厚军;倪风雷;王雷;高子岐;郝阳;孔维冰 -专利权人：山东钢铁集团永锋临港有限公司
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： B65G65/32 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种简易的皮带机撕裂检测装置，包括托板，所述托板的顶部设有皮带机，所述皮带机上铰接有两个推杆电机，所述推杆电机的输出轴铰接有支撑板，且支撑板与皮带机转动设置，所述支撑板的一侧固定连接有固定板，所述固定板上转动连接有齿轮，所述齿轮的下方设有齿条，两个所述齿条相互靠近的一侧固定连接有落料仓，所述落料仓的左侧设有导向组件，所述落料仓的顶部一侧固定连接有防尘罩，所述防尘罩的顶部内壁设有多个接近开关。本实用新型方便根据物料的高度来带动防尘罩和落料仓的移动以及皮带机的倾斜，增大皮带机与防尘罩的间隙，从而方便顺利落料避免堵塞，这样可以皮带机被划伤，有利于皮带机的安全性。
一种简易皮带机撕裂检测装置

[发明专利]一种机器人姿态轨迹生成方法、装置及存储介质-CN202110472860.5有效
发明人：闵康;倪风雷;舒鑫;张国军;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-04-29 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种机器人姿态轨迹生成方法、装置及存储介质，方法包括：获取机器人运动过程中的多个四元数姿态，并对所有所述姿态进行分组；根据所述分组结果确定每组所述四元数姿态对应的第一四元数；将每组对应的所述第一四元数转换成多个三维空间的向量，并采用三次贝塞尔曲线对各个所述向量进行插值，获得插值曲线；对所述插值曲线进行采样，获得多个采样点；采用三次B样条曲线对所有所述采样点进行拟合，生成机器人姿态轨迹。本发明的技术方案能够生成整体C2连续的机器人姿态轨迹，减少机器人各姿态间的轨迹波动。
一种机器人姿态轨迹生成方法装置存储介质

[发明专利]用于实现C2连续的机器人轨迹规划方法、装置及系统-CN202110472862.4有效
发明人： 倪风雷;闵康;舒鑫;张国军;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-04-29 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于实现C2连续的机器人轨迹规划方法、装置及系统，涉及机器人轨迹规划控制技术领域。本发明所述的方法，包括：获取机器人的离散轨迹；拟合生成位置轨迹c(u)；确定离散点，根据所述离散点确定弧长参数；建立的u‑s模型；生成C2连续的四元数姿态轨迹；建立w‑u模型；根据S型速度模型、u‑s模型和w‑u模型，按照固定采样周期，对所述位置轨迹c(u)和所述四元数姿态轨迹c(w)采样，得到离散插补点，以通过逆运动学求解所述离散插补点，得到机器人关节空间的插补轨迹。通过采用NURBS位置轨迹和C2连续的四元数姿态轨迹，保证机器人末端位姿轨迹整体C2连续，保证了运动的平顺，同时可减少插补过程中的速度波动，实现机器人轨迹的有效规划。
用于实现 c2 连续机器人轨迹规划方法装置系统

[发明专利]用于实现G2连续的机器人双NURBS轨迹插补方法、装置及系统-CN202110473012.6有效
发明人：闵康;倪风雷;张国军;舒鑫;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-04-29 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了用于实现G2连续的机器人双NURBS轨迹插补方法、装置及系统，涉及机器人轨迹规划控制技术领域。本发明所述的方法，包括：获取机器人离散轨迹；生成位置NURBS轨迹；对位置NURBS轨迹进行离散，根据离散点确定弧长参数，建立u‑s模型；生成姿态NURBS轨迹；建立w‑u模型；根据S型速度模型、u‑s模型和w‑u模型，按照固定采样周期，得到双NURBS轨迹的离散位姿插补点，以通过逆运动学求解离散插补点，得到机器人关节空间的插补轨迹。本发明所述的技术方案，通过采用双NURBS轨迹，保证机器人末端位姿轨迹G2连续，保证了运动的平顺，且能连续通过所有位姿点；通过建立位置NURBS轨迹参数与弧长参数的映射关系，减少插补过程中的速度波动，实现机器人轨迹的有效规划。
用于实现 g2 连续机器人 nurbs 轨迹方法装置系统

[发明专利]一种机械臂伺服翻滚卫星对接圆环的运动轨迹规划方法-CN202210061592.2有效
发明人：杨国财;崔士鹏;纪军红;李志奇;倪风雷;金明河;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种机械臂伺服翻滚卫星对接圆环的运动轨迹规划方法，涉及轨迹规划领域。本发明是为了解决现有机械臂伺服规划技术应用到失效卫星上时无法锁定失效卫星对接环的抓捕点导致跟踪过程中机械臂末端轨迹在对接环上漂移的问题。本发明包括：获取机械臂基座系相对于末端工具系的位姿矩阵eTb；获得对接环抓捕点坐标系相对于末端工具系的位姿矩阵eTg；利用eTb中机械臂基座系的姿态信息，以末端工具系为参考坐标系，重构eTg，获得重构后的对接环抓捕点坐标系相对于末端工具系的位姿信息[d_，γ_]；基于三角函数规划机械臂末端期望路径，使[d_，γ_]在预设时间内收敛到抓捕容差内；利用机械臂末端期望路径获取机械臂细分关节轨迹。本发明用于规划机械臂伺服对接圆环的运动轨迹。
一种机械伺服翻滚卫星对接圆环运动轨迹规划方法

[发明专利]一种轻质防瞬时冲击的按压式操作工具存储平台-CN202210246602.X在审
发明人：樊绍巍;倪风雷;金明河;史士财;明聪;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种轻质防瞬时冲击的按压式操作工具存储平台，属于空间机器人技术领域。解决了现有空间在轨操作工具存储平台在多工具并列布置情况下，开合机构刚度低、盖板抵抗冲击载荷能力差、易发生工具脱出的问题。它包括开合驱动机构、三角支架式防冲击盖板机构、工具托架和弹簧缓冲机构，具有主动和被动抵抗工具冲击能力，为了减少冲击载荷动量，在盖板上设计被动弹簧缓冲机构，有效降低瞬时冲击力；盖板开合驱动机构为小驱动电机结合大减速比谐波减速器模式，提升开合机构被动抗冲击能力；在冲击作用下，并列分布的多工具会对盖板产生相应的冲击力，使盖板发生倾覆，故设计三角支架式防冲击盖板机构，有效抵抗盖板变形，防止工具逃逸。
一种轻质防瞬时冲击按压操作工具存储平台

[发明专利]一种基于网页的机械臂虚拟拖动方法-CN202010221277.2有效
发明人：蒋再男;刘大翔;倪风雷;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-03-26 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明是一种基于网页的机械臂虚拟拖动方法。所述方法为建立七自由度机械臂模型，并搭建网页3D虚拟场景；确定虚拟拖动的实现方式和流程；基于机械臂臂角参数法对机械臂进行运动学建模，并基于关节权重的距离变化最小原则确定最优解；根据网页模块化编程实现异步加载，进行拖动目标、模型、显示和运算的分层设计；基于网页单向数据流架构和状态管理的鼠标交互方法，进行示教数据记录和动画复现；基于websocket通信协议发送示教数据，实现控制真实机械臂。本发明改善机械臂人机交互的性能，提高虚拟示教软件的跨平台性和可扩展性。
一种基于网页机械虚拟拖动方法

[发明专利]基于多空间机器人的超大型空间望远镜在轨组装系统-CN202011382085.6有效
发明人：孙永军;蒋再男;倪风雷;赵京东;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-12-01 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B23P21/00 文献下载
摘要：基于多空间机器人的超大型空间望远镜在轨组装系统，属于航天器在轨服务技术领域，本发明为了解决现有运载火箭的搭载和推进能力较差，无法满足超大口径空间光学载荷运载需求的问题，本发明所述组装系统中三镜模块位于航天器平台的轴线上，且三镜模块与航天器平台的顶部固定连接，两个太阳翼帆板沿周向等距安装在航天器平台的外圆面上，计量环设置在航天器平台的下方，且计量环的一端与航天器平台底部固定连接，货运舱设置在计量环的下部，且货运舱与计量环拆卸连接，可伸缩机械臂设置在计量环上，且可伸缩机械臂通过滑动块与计量环滑动连接，伸缩机械臂可沿计量环的周向滑动，且可伸缩机械臂用于抓取货运舱中的零件。
基于空间机器人超大型望远镜组装系统

[发明专利]仿蝙蝠柔性变形扑翼机器人的飞行控制装置及控制方法-CN202010989028.8有效
发明人： 倪风雷;冯雷;郭闯强;刘宏;徐艺星 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-09-18 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B64C33/00 文献下载
摘要：仿蝙蝠柔性变形扑翼机器人的飞行控制装置及控制方法，涉及扑翼飞行机器人技术领域。本发明是为了解决现有的仿生蝙蝠扑翼飞行器体积大、集成度低，不能对仿生蝙蝠扑翼飞行器的飞行姿态进行实时控制与监测的问题。飞行数据采集模块用于实时采集扑翼机器人的飞行数据；机载微控制器用于解析所述飞行数据得到飞行状态，输出四路PWM控制信号，还用于接收机载无线通信模块发送的调节命令，输出四路PWM调节信号；PWM直流电机控制模块用于根据所述四路PWM控制信号控制扑翼机器人四肢步态位置，还用于根据四路PWM调节信号的命令调整扑翼机器人四肢步态位置；地面测控装置用于用于通过机载无线通信模块向机载微控制器发送调节命令。它用于控制扑翼机器人的飞行。
蝙蝠柔性变形机器人飞行控制装置方法

[发明专利]多个旋转变压器的并行数据采集电路及自动采集方法-CN201910098946.9有效
发明人： 倪风雷;郭闯强;金明河;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-01-31 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G06F3/05 文献下载
摘要：多个旋转变压器的并行数据采集电路及自动采集方法，它涉及多个旋转变压器数据输出的采集电路以及数据输出的自动采集方法。解决同时采集多个旋转变压器的数据输出采用串行数据输出时数据传输速度较慢的问题。采集电路包括多个励磁电源、多个旋转变压器、多个差分滤波电路、多个AD2S80A芯片和一个现场可编程门阵列；AD2S80A的16位并行输出数据挂在同一条数据总线上，连接到现场可编程逻辑器件FPGA的IO管脚上，通过与每个AD2S80A相关的BUSY和ENABLE信号自动采集切换，实现多个独立旋变的16位并行数据信息采集，此方法广泛应用于机器人驱控一体的多轴传感器系统及需要快速采集的多通道并行数据转换领域。
旋转变压器并行数据采集电路自动方法

[发明专利]采用空间连杆机构的末端夹持器-CN201810587993.5有效
发明人：赵京东;韩均广;王兆民;李强;倪风雷;孙永军;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-06-08 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：采用空间连杆机构的末端夹持器，它涉及三分支机器人末端机构，它包括舵机、舵机机架、转动转换直线运动空间连杆机构、曲柄和铰链机构，舵机安装在舵机机架的上部；铰链机构包括主动连杆、从动连杆和卡爪；机架杆与舵机机架连接，每个机架杆上对应布置两组铰链机构，主动连杆和从动连杆的一端分别与机架杆铰接，主动连杆和从动连杆的另一端分别与卡爪铰接，主动连杆、机架杆、从动连杆和卡爪四者构成平行四杆机构；转动转换直线运动机构的转动部分安装在舵机的输出端，主动连杆与曲柄铰接，曲柄与转动转换直线运动机构的直线运动部分连接。本发明可靠性好，具有满足夹持力和夹持速度要求的且位姿容差比较大的优点。
采用空间连杆机构末端夹持

[发明专利]一种用于多足机器人的手足通用机构-CN201711405314.X有效
发明人：刘宏;张晟毓;倪风雷;樊绍巍;蒋再男 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2017-12-22 - 公布日： 2021-05-04 - 主分类号： B25J9/08 文献下载
摘要：一种用于多足机器人的手足通用机构，它涉及一种多足机器人，以解决传统多足机器人腿部末端仅仅拥有行走功能而操作能力欠佳的问题，它包括腿部、对接模块、驱动模块、被动柔顺模块和欠驱动手爪模块；对接模块安装在腿部的末端，驱动模块安装在对接模块上，被动柔顺模块由驱动模块驱动实现直线运动，欠驱动手爪模块由被动柔顺模块带动实现开合运动。本发明用于多足机器人行走和目标物抓取。
一种用于机器人手足通用机构

[发明专利]基于移动机器人的自适应末端夹持器-CN201810183515.8有效
发明人：韩均广;倪风雷;王兆民;赵京东;刘宏;赵亮亮;孙永军 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-03-06 - 公布日： 2021-04-02 - 主分类号： B25J15/10 文献下载
摘要：基于移动机器人的自适应末端夹持器，它涉及移动机器人末端机构，它包括舵机、舵机机架、转动转换直线运动机构、弹簧、多组四杆机构以及与四杆机构组数相一致的多组卡爪，舵机安装在舵机机架的上部；连杆机架安装在舵机机架的下部，主动连杆与连架杆铰接，从动连杆与连架杆铰接，从动连杆与卡爪铰接，连杆机架与卡爪铰接，连架杆与连杆机架铰接；转动转换直线运动机构的转动部分安装在舵机的输出端,主动连杆与转动转换直线运动机构的直线运动部分连接，弹簧的两端分别与卡爪和连杆机架固接。本发明结构简单、控制便捷、可靠性好、适合能够夹持的物体种类较多。
基于移动机器人自适应末端夹持

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