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[发明专利]一种空间机械臂末端两指抓持工具-CN202311080669.1在审
发明人：史士财;彭禹翕;王琪;杨国财;樊绍巍;孙永军;朱映远;李志奇;纪军红;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学;航天系统部装备部军事代表局驻长春地区军事代表室
申请日： 2023-08-25 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B25J15/02 文献下载
摘要：一种空间机械臂末端两指抓持工具，属于空间机械臂末端工具技术领域，本发明为了解决现有抓持工具存在所占尺寸大、结构复杂，不便于空间运输、存放与作业，且只能依靠多根机械手指进行大致的收拢抓取，不能与被抓持目标完全贴合，定位定姿精度差，不能满足空间高精细度作业的要求的问题，本申请所述抓持工具包括基座、基座壳体、电机壳体、驱动系统、两个传动系统和两个抓持手指单元，所述基座设置在电机壳体的顶部，驱动系统设置在电机壳体中，两个传动系统均设置在基座壳体中，每个传动系统的一端与驱动系统的动力输出端转动连接，每个传动系统的另一端上安装有一个抓持手指单元。本申请主要用作空间机械臂末端的抓取执行装置。
一种空间机械末端两指抓持工具

[发明专利]一种轻型协作机械臂关节的阻抗控制方法及系统-CN202310851918.6在审
发明人： 杨国财;韩旭;史士财;王琪;纪军红;曲希蕾;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-07-12 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种轻型协作机械臂关节的阻抗控制方法及系统，涉及机械臂关节控制领域，针对现有技术中减速器和力矩传感器的刚度并非无穷大，减速器和力矩传感器的刚度受限，进而降低了机械臂关节的运动精度的问题，本申请同时适用于关节在无障碍空间的高精度运动控制和有障碍物阻挡时的柔顺控制，无需切换控制律；本申请克服了关节谐波减速器和力矩传感器的弹性的影响，实现了关节刚度的精确调整。
一种轻型协作机械关节阻抗控制方法系统

[发明专利]电动撒料机-CN202310505034.5在审
发明人：杨永林;贾文玉;杨高明;高兴宏;张永鹏;杨永喜;刘继红;盛海玉;车文燕;杨国财 -专利权人：甘肃嘉宝机械制造有限公司
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： A01K5/02 文献下载
摘要：本发明属于撒料机设备技术领域，尤其是电动撒料机，现提出如下方案，其包括两个对称设置的滚轮，两个滚轮的顶部固定安装有同一个撒料箱，所述撒料箱的顶部固定安装有进料斗，所述撒料箱的一侧固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴延伸至撒料箱内并固定安装有转杆，所述转杆上设有多个切刀，所述撒料箱的两侧内壁上均开设有固定槽，所述固定槽的顶部内壁和底部内壁上固定安装有同一个固定杆，两个固定杆上滑动安装有同一个滑动座，两个滑动座相互靠近的一侧固定安装有同一个滤网。通过启动第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴能够带动搅拌轴进行转动，通过搅拌轴转动能够有效防止物料在撒料时发生堵塞。
电动撒料机

[发明专利]一种基于模块化红外靶标的位姿测量系统-CN202310481292.4在审
发明人：刘阳;谢光虎;姬一明;谢宗武;曹宝石;杨国财;李雪皑 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01C21/24 文献下载
摘要：一种基于模块化红外靶标的位姿测量系统，属于位姿测量系统技术领域，用于解决目前基于合作靶标的空间目标位姿测量方法无法适应空间极端光照条件以及工作视角受限的问题，能够在太空环境中对多个目标进行高精度、高鲁棒性的位姿测量。包括：模块化红外靶标，依附于多种需要进行位姿测量的目标上；模块化信息处理单元，用于收集模块化红外靶标的靶标位姿信息，并进行位姿计算；交互式软件平台，用于实现对模块化红外靶标和模块化信息处理单元的统一管理和控制，对测量结果的显示和修正。本发明有效地解决传统单目合作目标位姿测量过程中特征点缺失、特征点噪声干扰、特征点遮挡等问题，提高了位姿求解的精度和稳定性。
一种基于模块化红外靶标测量系统

[发明专利]一种关节空间规划的冗余机械臂碰撞回避及路径规划方法-CN202310668751.X在审
发明人： 杨国财;韩旭;史士财;金明河;刘宏;曲希蕾 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种关节空间规划的冗余机械臂碰撞回避及路径规划方法，涉及冗余机械臂碰撞回避和路径规划技术领域，针对现有技术中在机械臂路径规划时，并不能兼顾回避复杂障碍物的碰撞和冗余机械臂的自碰撞，进而导致规划的路径会发生机械臂碰撞的问题，本申请舍弃了实时规划的需求，通过对关节空间之间旋转矩阵的合理利用，不仅增加了碰撞障碍物的类型，使其可以进行稍复杂障碍物的碰撞检测，同时也实现了运动过程中自碰撞的检测，得以兼顾，进而避免了机械臂的碰撞。
一种关节空间规划冗余机械碰撞回避路径规划方法

[发明专利]电动清粪机-CN202310504715.X在审
发明人：杨永林;贾文玉;杨高明;高兴宏;张永鹏;杨永喜;刘继红;盛海玉;车文燕;杨国财 -专利权人：甘肃嘉宝机械制造有限公司
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： A01K31/04 文献下载
摘要：本发明属于清粪机设备技术领域，尤其是电动清粪机，现提出如下方案，其包括两个对称设置的滚轮，两个滚轮的顶部固定安装有同一个固定板，所述固定板上开设有水箱，所述水箱的底部内壁上固定安装有两个对称设置的水泵，所述水泵上设有连接管的一端，所述固定板的一侧开设有固定槽，所述固定槽的顶部内壁上开设有电机槽，所述电机槽的顶部内壁上固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴延伸至固定槽内并固定安装有转杆，所述转杆上螺纹连接有升降板，所述固定槽的一侧内壁上开设有固定孔。通过启动水泵，此时连接管能够很好的将水箱内的水输送至喷头上，此时通过喷头对粪便进行很好的冲洗，从而便于人们进行使用。
电动清粪机

[发明专利]一种缓冲自适应的回转式深槽切割工具-CN202310515317.8在审
发明人：樊绍巍;明聪;孙永军;杨国财;张凤祥;史士财;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B23Q11/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种缓冲自适应的回转式深槽切割工具，属于空间机器人技术领域。解决由于操作是在真空环境中进行，产生的切屑在太空中弥散会对工具及机械臂的部分结构带来危害。包括角度自适应防尘罩、刀头传动机构、电机组件和工具侧快换接口组件，角度自适应防尘罩与刀头传动机构建立连接，电机组件与刀头传动机构建立连接，工具侧快换接口组件与电机组件建立连接。本发明中，在切割过程中，防止切割多余物向侧后方飞溅，避免影响机械臂相关机构零件；在弹簧的作用下实现自适应角度调节，在防止切屑向侧后方飞溅的同时保证切割的顺利进行，可满足大多数的切入情况，适应性强。
一种缓冲自适应回转式深槽切割工具

[发明专利]一种七自由度空间机械臂在轨操作的手眼标定方法-CN202310486617.8在审
发明人：刘阳;李孟飞;冯伟超;姬一明;谢光虎;曹宝石;谢宗武;杨国财 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种七自由度空间机械臂在轨操作的手眼标定方法，属于空间机械臂在轨标定技术领域，用于求解机械臂末端相机光心坐标系相对于机械臂末端坐标系的位姿变换矩阵，能够有效提高机械臂的视觉测量精度，实现空间机械臂的高精度在轨操作。S1.判断机械臂当前状态是否可以通过直接抓取目标适配器进行参数修正；如果能则直接抓捕目标适配器后进入S3，如果不能则进入S2；S2.利用多次测量法进行初步校正；S3.通过抓取适配器法对手眼外参进行修正。本发明可以用于实现机械臂末端与相机的精确配合，有效提高空间机械臂在轨操作的运动精度，实现高精度的物体抓取和定位，避免机械臂的误操作对机械臂本体和目标物体造成损坏，极大地提高工作效率。
一种自由度空间机械操作手眼标定方法

[发明专利]一种机械臂传感器的滤波及高阶状态观测方法-CN202211143128.4有效
发明人： 杨国财;韩旭;马正航;史士财;程思博;张德志;赵亚卿 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
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)。
一种机械传感器滤波状态观测方法

[发明专利]一种机械臂远距离跟踪翻滚卫星对接环的运动规划方法-CN202210174691.1有效
发明人： 杨国财;赵亚卿;刘业超;纪军红;李志奇;张德志;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-02-24 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
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。
一种机械远距离跟踪翻滚卫星对接运动规划方法

[发明专利]一种基于末端测量反馈的机械臂关节轨迹规划方法-CN202210582484.X有效
发明人： 杨国财;马正航;纪军红;龙沁;李志奇;史士财 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：一种基于末端测量反馈的机械臂关节轨迹规划方法，涉及机械臂轨迹规划技术领域，针对现有规划方法仅适用于结构化环境，并且拖动示教的方式需要人为辅助的问题，本申请不需要已知的离散点，直接根据期望位置规划机械臂的关节轨迹，因此不局限于几何信息的已知的结构化环境；本申请在线自主规划机械臂的关节轨迹，不需要人为拖动示教，减小了人工工作量，并提高了效率及自主性；本申请实现了轨迹的加加速度连续，提高了轨迹平滑性，减小了执行器运行负担。
一种基于末端测量反馈机械关节轨迹规划方法

[发明专利]基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法-CN202110919759.X有效
发明人：赵京东;杨晓航;赵云鹏;杨国财;赵智远;赵亮亮;蒋再男;谢宗武;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B64G4/00 文献下载
摘要：基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法，属于航天器在轨服务技术领域。本发明为了解决现有火箭运载能力不足以及大型空间设备维护的难度大，无法满足大型太空望远镜在轨建造与后续维护的问题。本发明将大型太空望远镜进行模块化设计，通过运载工具将望远镜组件分多次送入太空，利用七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人组成的超冗余空间机器人在轨组装太空望远镜，该技术可以突破大型太空望远镜在轨建造难度大的难题，使在轨再造大型空间设备成为可能。提供了七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人协同操作的方法，增强基于空间机器人的在轨装配系统的灵活性。
基于空间机器人系统超大型太空望远镜组装方法

[发明专利]超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案及标准化接口-CN202110919782.9有效
发明人：赵京东;杨晓航;赵云鹏;杨国财;赵智远;赵亮亮;蒋再男;谢宗武;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G02B23/16 文献下载
摘要：超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案及标准化接口，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推进能力差无法满足超大型太空望远镜主镜部光学元件运载需求的问题、太空望远镜子镜模块化设计问题以及大型空间设备标准化接口设计问题。本发明通过将超大口径太空望远镜设计成标准的模块化形式，利用运载火箭将模块一次或分多次送入预定位置，利用空间机械臂系统夹持模块进行在轨装配操作，并利用模块上的标准化接口进行最后的锁紧，可以彻底突破运载工具的限制。本发明合理的标准化接口设计可以确保系统具备一定的刚度、强度、可靠性和抗干扰能力，使得大型、超大型空间设备在轨建造成为可能。
超大型太空望远镜模块化拼接方案标准化接口

[发明专利]大型太空望远镜可分离模块化子镜结构与在轨更换方法-CN202110921153.X有效
发明人：赵京东;杨晓航;杨国财;赵云鹏;赵智远;赵亮亮;蒋再男;谢宗武;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G02B23/16 文献下载
摘要：大型太空望远镜可分离模块化子镜结构与在轨更换方法，属于航天器在轨服务技术领域。用于解决大型太空望远镜在轨维护难度大、操作复杂、主镜部镜面精度难以保证的问题。子镜支撑体与子镜支撑体基座之间通过子镜支撑体锁紧机构达到锁紧的目的，子镜支撑体锁紧机构解锁，子镜支撑体与子镜支撑体基座脱离，可实现单独更换子镜镜面、主动光学调整机构和子镜支撑体的目的。本发明可延长大口径太空望远镜的使用寿命，降低我国空间设备运营成本，提升我国在轨服务能力；将模块化的大型太空望远镜主镜部分为镜面组件与子镜模块基座两部分，分别给出两种不同故障位置的应对策略，进一步提升在轨维护大口径太空望远镜的效率。
大型太空望远镜可分离模块化结构更换方法

[发明专利]一种基于深度学习的线缆表面缺陷检测系统-CN202310097700.6在审
发明人：谢宗武;谢光虎;姬一明;刘阳;曹宝石;杨国财;崔士鹏;冯伟超;李孟飞 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-02-10 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G01N21/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的线缆表面缺陷检测系统，所述系统包括信息采集单元、中央处理单元、人机交互式平台和基本电气单元，其中：所述信息采集单元用于采集线缆表面特征信息并将采集的数据传输给中央处理单元；所述中央处理单元用于对信息采集单元采集的数据进行线缆表面缺陷识别和缺陷定位；所述人机交互式平台用于实时接收中央处理单元的处理数据，显示线缆基本信息，记录线缆检测时间、检测长度和直径、缺陷图像、缺陷类别、缺陷面积、缺陷位置，并对线缆表面破损进行实时警告显示；所述基本电气单元用于控制线缆表面缺陷检测系统运行。本发明能够替代传统人工检测方法，极大提升缺陷识别和定位效率，从而提高企业生产线缆的效率。
一种基于深度学习线缆表面缺陷检测系统

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