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[发明专利]面向船舶分段非结构面的超大空间喷涂装备及喷涂方法-CN202110777743.X有效
发明人：邵珠峰;段金昊;尤政;王立平;郄金波;霍晔;彭发忠 -专利权人：清华大学;上海船舶工艺研究所（中国船舶工业集团公司第十一研究所）
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： B05B12/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向船舶分段非结构面的超大空间喷涂装备及喷涂方法，其中，面向船舶分段非结构面的超大空间喷涂装备包括面型扫描系统、控制系统和喷涂系统；所述面型扫描系统用于扫描所述船舶分段的待喷涂表面，以获得所述待喷涂表面的点云数据；所述控制系统用于根据所述点云数据和船舶分段设计模型得到涂装作业中所用的待喷涂作业面重构模型，规划出喷涂作业路径及轨迹，并对所述喷涂作业路径及轨迹进行仿真优化处理；所述喷涂系统用于根据所述优化的喷涂作业路径及轨迹对待喷涂表面进行喷涂。本发明在各种待喷涂表面上开展喷涂作业均能兼顾质量和效率，并保障喷涂作业安全。
面向船舶分段结构超大空间喷涂装备方法

[发明专利]一种均匀涂布的阻燃型纱线的生产设备及生产工艺-CN202210497996.6在审
发明人： 彭发忠;邱水强 -专利权人：杭州新美月纺织科技有限公司
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： D06B3/09 文献下载
摘要：本发明属于均匀涂布的阻燃型纱线的生产工艺领域，尤其涉及一种均匀涂布的阻燃型纱线的生产设备，包括机体，所述机体内部中间转动设有转轴，所述机体外部一侧固设有第二电机，所述第二电机输出端伸入所述机体内部并与所述转轴固定连接，所述转轴圆周面均匀转动设有多个转杆，所述转杆远离所述转轴一端固设有半圆壳，所述半圆壳两侧壁位于圆心两侧分别滑动设有卡销，所述卡销与所述半圆壳之间通过第二弹簧连接，所述半圆壳侧壁与曲面壁均呈镂空状，能够自动将纱线与阻燃涂料进行充分接触上料。
一种均匀阻燃纱线生产设备生产工艺

[发明专利]基于滑轮运动学的索并联机器人运动学标定方法-CN202011119308.X有效
发明人：张兆坤;邵珠峰;王立平;郄金波;宋袁增;谢光强;段金昊;彭发忠 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-10-19 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于滑轮运动学的索并联机器人运动学标定方法，方法包括：考虑滑轮运动学条件下的索并联机器人逆运动学建模；考虑滑轮运动学条件下的误差模型建模；利用绳索长度残差函数建立未知参数辨识方程式；求解考虑滑轮运动学条件下的辨识矩阵；根据辨识矩阵条件数指标结合交换点法进行标定测量位姿优选；控制机器人终端依次运动到各测量位姿进行测量；根据测得的数据代入辨识方程进行辨识参数的求解；利用求解获得的参数值更新机器人运动学模型。由此，该方法可以将索并联机器人出索位置的滑轮机构考虑在内，可获得更为完整精确的索并联机器人运动学模型及几何参数，提高标定后的索并联机器人终端位置控制精度。
基于滑轮运动学并联机器人标定方法

[发明专利]一种小型无人机恒张力供电系统-CN201910173288.5有效
发明人：邵珠峰;尤政;彭发忠;张兆坤;邓豪;李海圣 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-03-07 - 公布日： 2021-04-27 - 主分类号： B60L53/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种小型无人机恒张力供电系统，包括供电子系统、卷放线子系统、检测子系统和和驱动子系统。其中供电子系统包括滑环和供电线缆，供电线缆一端通过滑环连接地面电源站，另一端在外滚筒上卷绕后引出连接无人机为其供电；卷放线子系统包括内滚筒、外滚筒和安装于二者之间的扭簧，通过外滚筒的转动可实现收放线，扭簧产出扭矩作用于外滚筒，保证供电线缆上始终保持张力；检测子系统检测内滚筒和外滚筒之间的角度差，并产生控制信号驱动步进电机运动。本发明通过轻质供电线缆为无人机供电，并可根据无人机飞行高度和距离实现自动收放线功能，实现无人机在空中长时间飞行。
一种小型无人机张力供电系统

[发明专利]一种内嵌骨架的软体气动手指-CN201910940206.5有效
发明人：邵珠峰;安敏·骆;彭发忠;张兆坤 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-09-30 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种内嵌骨架的软体气动手指，包括气动软体手指及嵌入式骨架。软体气动手指包括本体，也可还包括附体，本体和附体采用柔性材料制成；本体的整体外形呈类弓字形，内部包含类弓字形的封闭气腔以及与外部气源相连接的通气口；嵌入式骨架由前多孔层、竖链板、铰链、横链板和后多孔层组成，形状与封闭气腔一致，采用轻质刚性材料；嵌入式骨架与软体气动手指在两端通过多孔层相连，嵌入式骨架波浪部分的角落处使用铰链连接，减少对软体气动手指弯曲运动的影响。本发明将刚性骨架内嵌至软体气动手指中，增加了软体气动手指的扭转刚度，提高了软体气动手指对物体的操纵和抓握能力。
一种骨架软体气动手指

[发明专利]一种船舶用索并联机器人超跨度喷涂轨迹规划方法-CN201810900558.3有效
发明人：邓豪;邵珠峰;尤政;张兆坤;彭发忠 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-08-09 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： B05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶用索并联机器人超跨度喷涂轨迹规划方法，包括如下步骤：在预喷涂的船舶面上配置索并联机器人，末端执行器上固定喷漆用的喷头，喷头在末端执行器运动过程中持续喷漆，喷头喷漆的流速恒定；通过绳索控制末端执行器在某一高度处做振幅不同的多组往复运动；接着末端执行器上升或下降到另一高度处；继续做振幅不同的多组往复运动；重复上述直到机器人喷涂完整个高度；本发明用于大型船体外表面的自动喷涂，并利用索并联机器人的超跨度运动喷漆、成本低廉，且能够保证喷漆厚度均匀。
一种船舶并联机器人跨度喷涂轨迹规划方法

[发明专利]一种基于绳索的移动式巡检摄像装置-CN201910172707.3有效
发明人：邵珠峰;张兆坤;王立平;邓豪;彭发忠;李海圣 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-03-07 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： F16M11/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于绳索的移动式巡检摄像装置，包括绳索系统，从动轮系统，框架系统，驱动系统，控制系统，摄像系统。其中绳索系统由绳索及绳索两端固定装置组成，为整个装置提供运动空间和导轨；框架系统为整个装置搭建架构和提供部件安装位置；驱动系统与从动轮系统通过直流电机和主从动槽轮实现整个机构在绳索上的移动运动；控制系统可以实现整个装置运动控制功能；摄像系统用于完成巡检摄像任务；充电系统为整个装置的自充电提供接口。本发明通过绳索和轮式移动机构带动摄像云台实现在空间中的定位和移动，低成本地实现大范围、可移动的拍摄任务。
一种基于绳索移动式巡检摄像装置

[发明专利]一种基于平面索并联机构的姿态优化方法-CN201910624629.6有效
发明人：邵珠峰;李海圣;王立平;张兆坤;彭发忠;王伟;杜丽 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-07-11 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：先将平面索并联机构的工作空间按一定间隔进行离散化，平面索并联机构末端执行器的姿态角在每一个位置上有一定的范围。接着对工作空间中每一个位置的姿态角范围按一定间隔进行离散化，以最大索力和最小索力的中间值作为目标索力，利用二范数索力优化方式求解索力，通过有解和无解确定整个工作空间每一个位置姿态角连续变化的区域。最后在整个空间姿态角连续变化的区域内，以绳索的索力标准差为优化目标，选择每一个位置上最优的姿态角，在工作空间内得到一个连续分布的姿态角曲面图，姿态优化后平面索并联机构的索力均布性能获得了明显的改善，解决了姿态角优化过程中出现姿态角不连续的问题，有利于改善机构的刚度和工作性能。
一种基于平面并联机构姿态优化方法

[发明专利]一种采用被动弹簧张紧的索驱动并联分拣机器人-CN201910667042.3有效
发明人：邵珠峰;张兆坤;王立平;彭发忠;李海圣 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-07-23 - 公布日： 2020-08-25 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用被动弹簧张紧的索驱动并联分拣机器人，包括静平台、驱动组件、张紧组件、滑轮组件和动平台组件。其中静平台为整个装置搭建架构和提供部件安装位置；驱动组件由驱动电机、减速器、编码器和驱动绳索组成，实现终端运动的驱动和反馈控制；滑轮组件起绳索方向引导作用；张紧组件通过被动拉伸弹簧和刚性杆保证绳索张紧；动平台为终端运动部件，动平台上安装执行器如吸盘，执行运动和操作。本发明通过平行索驱动，实现了终端三自由度平动运动，同时采用被动弹簧和刚性杆实现绳索张紧，实现了三组驱动器驱动末端三自由度运动，被动弹簧保证绳索张紧避免了冗余驱动，同时可调整系统刚度，低成本地实现大范围、快速分拣操作。
一种采用被动弹簧驱动并联分拣机器人

[发明专利]一种低质量长行程外墙喷涂装置-CN201910776685.1有效
发明人：邵珠峰;李海圣;王立平;张兆坤;彭发忠;谢光强 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-08-22 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： E04F21/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种低质量长行程外墙喷涂装置，包括升降系统，喷涂系统和抑振系统。升降系统由顶部框架、升降绳索、定滑轮、绳索连接器、绕线滚筒组成。升降系统通过升降绳索将喷涂系统连接。喷涂系统由动滑轮组、吊篮、弹簧被动绳索、喷枪、驱动绳索、电机、转向支座组成。动滑轮组对称的布置在吊篮的两侧，绕线滚筒转动同步收放升降绳索，实现喷涂系统的精确定位。驱动绳索和弹簧被动绳索分别连接喷枪的头部和尾部，通过电机驱动实现喷枪多自由度、大范围喷涂功能。抑振系统主要由一个旋翼机构组成，安装于喷涂系统的下方，保证机构的稳定性。本发明通过两级绳索系统实现喷涂系统在空间中的精确定位，质量轻、运动行程长，是外墙喷涂的理想装置。
一种质量行程外墙喷涂装置

[发明专利]硅胶3D打印装置及其打印方法-CN201911060489.0在审
发明人：邵珠峰;段金昊;尤政;彭发忠;张兆坤 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-11-01 - 公布日： 2020-04-10 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种硅胶3D打印装置及其打印方法，硅胶3D打印装置包括：运动模块，包括机架、X轴运动模组、Y轴运动模组、Z轴运动模组、打印平台和打印头模组，打印头模组包括硅胶打印头架；普通打印头；打印头切换装置；挤出模块，包括高压气源、点胶机、自动调压装置、压强传感器、流量传感器、点胶针筒、点胶针头和送丝装置，自动调压装置设在点胶机上，点胶针头与点胶针筒相连接且安装于硅胶打印头架上；环境控制模块，包括密封罩、湿度传感器、干燥器和加湿器，运动模块置于密封罩内；总控模块，总控模块包括上位机和主板。根据本发明的硅胶D打印装置，可实现支撑结构的打印，支撑结构无需特殊设计，有利于提高打印效率，减少耗材使用。
硅胶打印装置及其方法

[发明专利]一种基于绳索的深海渔场侧网清洗及检测装置-CN201910349115.4在审
发明人：邵珠峰;李海圣;王立平;张兆坤;彭发忠 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-04-28 - 公布日： 2019-10-15 - 主分类号： B08B3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于绳索的深海渔场侧网清洗及检测装置，包括驱动系统，框架系统和清洗系统；驱动系统的绳索两端分别连接绕线滚筒和清洗系统，对拉式绳索使清洗系统保持理想姿态，驱动系统发出的指令驱动电机上的滚筒转动一定的角度，通过滑轮传递并驱动清洗系统，实现清洗系统在深海渔场侧网目标工作空间的移动及精确定位；框架系统为整个装置搭建架构和提供部件安装位置；清洗系统用于完成深海渔场侧网清洗及检测任务；通过编程可以实现深海渔场多侧网同时清洗、单侧网清洗、多侧网局部清洗和单侧网局部清洗；本发明通过对拉式绳索机构带动清洗系统实现在空间中的定位和移动，成本低、速度快、定位准确，是深海渔场侧网清洗及检测的理想装置。
侧网清洗系统深海渔场清洗绳索驱动系统检测装置局部清洗框架系统对拉部件安装位置指令驱动电机定位准确工作空间滚筒转动理想装置绕线滚筒绳索机构滑轮检测移动编程架构驱动传递

[发明专利]一种船舶用机器人喷涂装置-CN201810900680.0在审
发明人：邓豪;邵珠峰;尤政;张兆坤;彭发忠 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-08-09 - 公布日： 2018-11-23 - 主分类号： B05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶用机器人喷涂装置，包括驱动装置，滑轮，绳索，末端执行器；驱动装置设置有多个，包括电机、联轴器、减速器和滚筒；绳索的一端连接到末端执行器上，另一端分别连接在一个驱动装置的滚筒上，通过电机的工作带动滚筒的转动，进而带动相应绳索的伸长或缩短。末端执行器由绳索共同牵引运动；末端执行器上固定喷漆用的变速喷头，喷漆的流速随末端执行器的运动速度而变化，运动速度越大，流速越大。本发明解决了喷涂装置简单易构建，喷涂效率高、且能够保证喷漆厚度均匀。
末端执行器绳索驱动装置喷漆滚筒机器人喷涂装置减速器电机喷头船舶变速厚度均匀喷涂效率喷涂装置牵引运动一端连接联轴器伸长滑轮构建转动保证

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