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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]一种机械手指基关节、机械手指及机械手-CN202310939815.5有效
发明人：程明;姜力;樊绍巍;甄睿辰;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-07-28 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种机械手指基关节、机械手指及机械手，涉及机器人技术领域。该机械手指基关节设置箱体作为机械手指基关节的壳体，旋转驱动件的输出端可经安装口置入箱体内，实现旋转驱动件与传动机构的驱动连接，保证对机械手指的稳定驱动，而箱体上与安装口相对应的侧壁为柔性结构，柔性结构可沿安装口的径向变形，既可在存在加工误差的情况下，消除安装口和旋转驱动件之间由于加工误差而存在的装配困难，又可在传动机构存在装配误差的情况下，消除由于传动机构存在装配误差而导致的传动机构与旋转驱动件的装配困难，进而降低误差对机械手指基关节的零部件装配的不利影响。
一种机械手指关节机械手

[发明专利]一种机械拇指对掌关节、机械拇指及机械手-CN202310939802.8在审
发明人：程明;姜力;樊绍巍;戴景辉;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-07-28 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种机械拇指对掌关节、机械拇指及机械手，涉及机器人技术领域。该机械拇指对掌关节设置基座作为框架结构，将十字连轴、传动组件、电机和驱动轴集成在基座上，可有效提升机械拇指对掌关节的集成度，能够在一定程度上满足机械手小型化设计的需要，同时，可将电机输出的旋转动力，经十字联轴器和传动组件传递至驱动轴，从而实现对驱动轴的旋转驱动，而驱动轴则与机械拇指的近指节基座相连接，从而通过驱动轴的旋转，来实现机械拇指的旋转，此外，可以利用十字联轴器吸收振动的性能，降低整个机械手工作时的噪声，而且十字联轴器的结构较为紧凑，能够进一步提升机械对掌关节的集成化设置，进一步满足机械手小型化设计的需要。
一种机械拇指关节机械手

[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]适应尺蠖爬行的空间机械臂六轴力/力矩测量装置-CN202211350238.8有效
发明人：孙永军;张元飞;史士财;樊绍巍;曹宝石;任玉坤;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G01L5/1627 文献下载
摘要：适应尺蠖爬行的空间机械臂六轴力/力矩测量装置，属于空间机器人技术领域。本发明是为了解决在提高六轴力/力矩测量装置的刚度和过载保护能力的同时，还能提高其测量灵敏度的问题。本发明采用柔性的分载梁承担大部分力/力矩载荷，在提高测量装置刚度的同时，还可以起到过载保护作用；采用特殊结构的T性敏感梁承担小部分力/力矩载荷，起检测和测量作用。根据实际工作情况，合理分配分载梁和敏感梁的刚度比值，解决了高刚度、大过载与灵敏度之间的矛盾关系，从而更适用于尺蠖爬行的空间机械臂。本发明主要用于测量尺蠖爬行的空间机械臂基座和末端的六轴力和力矩。
适应尺蠖爬行空间机械臂六轴力力矩测量装置

[发明专利]一种具有自锁功能的三自由度假肢腕及方法-CN202210716375.2有效
发明人：姜力;戴景辉;樊绍巍;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B25J17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有自锁功能的三自由度假肢腕及方法，属于机器人技术领域。解决了现有假肢腕自由度少，运动范围小，体积重量大，输出力矩小，缺少自锁功能的问题。三自由度假肢腕它包括手腕屈伸与偏移机构、手腕旋转机构和手腕壳体，手腕旋转机构安装在所述手腕屈伸与偏移机构上，手腕屈伸与偏移机构和手腕旋转机构同轴布置，手腕旋转机构设置在手腕壳体内，手腕屈伸与偏移机构的腕手连接支架设置在手腕壳体外部。该假肢腕具有三个主动自由度，在拥有较小体积与重量的同时可以输出较大的驱动力矩，三个自由度均有较大的运动范围，基本覆盖人手手腕的运动区间，同时三个自由度均具有自锁功能。本发明适用于能够自锁的假肢腕。
一种具有功能自由度假肢方法

[发明专利]实现卫星故障帆板辅助展开的被动式模块化接口夹持装置-CN202211366123.8有效
发明人：孙永军;曹宝石;史士财;樊绍巍;张元飞;任玉坤;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B64G4/00 文献下载
摘要：实现卫星故障帆板辅助展开的被动式模块化接口夹持装置，属于空间机器人技术领域。本发明是为了解决空间机器人在对太阳能帆板的钢丝绳进行剪断时，容易发生干涉的问题。本发明包括夹持鄂机构、驱动机构、支撑机构、模块化接口机构和支撑壳体；所述的夹持鄂机构安装在支撑壳体的一端，所述的驱动机构通过支撑机构安装在支撑壳体内，所述驱动机构的一端伸出支撑壳体并驱动夹持鄂机构的开合，所述的模块化接口机构安装在支撑壳体的另一端并可实现驱动机构的动力输出。本发明主要用于太阳能帆板的延缓展开。
实现卫星故障帆板辅助展开被动式模块化接口夹持装置

[发明专利]一种空间机械臂末端位姿精度测试装置-CN202210247263.7有效
发明人：史士财;杨国财;樊绍巍;孙永军;朱映远;李志奇;纪军红;金明河;张元飞;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：一种空间机械臂末端位姿精度测试装置，具体涉及一种七自由度空间机械臂末端相对机械臂基座的位姿精度测试装置，本发明为了解决现有的空间机械臂末端无法一步实现高精度位姿测量的问题，机械臂固定装置包括倒凹字形的支架、压环组件和多个地脚，压环组件固定安装在支架的顶端，多个地脚分别与支架的两侧底端固定安装,机械臂支撑装置包括第三压环、支撑组件和基座组件，第三压环、支撑组件和基座组件从上至下依次固定连接,机械臂支撑装置位于压环组件的下方，空间机械臂的一侧安装在压环组件内，空间机械臂的另一侧安装在第三压环内，末端靶标和基座靶标分别安装在空间机械臂的两个末端，多个地脚的底面与基座组件的最下端底面位于同一平面内。
一种空间机械末端精度测试装置

[发明专利]一种电磁式无回程间隙失电制动器-CN202210241971.X有效
发明人：史士财;杨国财;樊绍巍;孙永军;朱映远;李志奇;纪军红;金明河;张元飞;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-11 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： F16D55/02 文献下载
摘要：一种电磁式无回程间隙失电制动器，解决了现有制动器无法实现零回程间隙及结构复杂的问题，属于电磁失电制动器技术领域。本发明包括壳体、线圈、衔铁摩擦盘、转动摩擦盘、膜片弹簧、连接件和压缩弹簧；线圈设置在壳体内，壳体、衔铁摩擦盘和转动摩擦盘依次同轴设置；压缩弹簧设置在壳体的圆柱孔中，一端与壳体接触，另一端与衔铁摩擦盘接触；膜片弹簧设置在壳体和衔铁摩擦盘之间，且通过连接件将膜片弹簧固定在衔铁摩擦盘和壳体上，连接件使膜片弹簧在周向不可转动，在轴向可伸缩。本发明采用膜片弹簧实现壳体与衔铁摩擦盘之间连接，可以实现制动力矩的长寿命、高稳定，同时可以保证转动摩擦盘与壳体之间无回程间隙。
一种电磁式回程间隙制动器

[发明专利]一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人-CN202211280654.5在审
发明人：孙永军;王强;鲍礼铭;史士财;樊绍巍;杨国财;曹宝石;张元飞;任玉坤;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-10-19 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： B25J9/06 文献下载
摘要：一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，属于机器人技术领域。本发明是为了解决现有的蛇形机器人无法实现无轮式与有轮式的交互运动模式，导致蛇形机器人的避障能力或者执行任务效率低下的问题。本发明中蛇头模块、供能模块、蛇身模块和蛇尾模块顺次连接；蛇身模块的两侧侧壁上分别对称安装若干个被动轮伸缩模块，实现蛇形机器人有轮模式与无轮模式的切换；每个被动轮伸缩模块包括驱动机构、三连杆机构和从动轮；驱动机构的连接端铰连接在蛇身模块的侧壁上，驱动机构的驱动端与三连杆机构的一端铰连接，三连杆机构的另一端与从动轮铰连接；驱动机构通过驱动三连杆机构的弯折与伸直实现从动轮的上抬与下放。本发明主要用于复杂环境的作业。
一种实现轮式交互蛇形机器人

[发明专利]一种多自由度仿人刚柔混合手及其制造工艺-CN202010177322.9有效
发明人：姜力;甄睿辰;樊绍巍;程明 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-03-13 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：一种多自由度仿人刚柔混合手及其制造工艺，属于机器人技术领域。每个所述软体手指均包括掌指关节及指间关节；所述中央气道与中央气腔连通，所述多个掌指关节气腔环绕中央气道设置，且掌指关节气腔外侧缠绕一层纤维限制螺纹管，在中央气道和多个掌指关节气腔末端插入手指底座；所述硬质手掌的主体部内设有通气腔，硬质手掌通过螺钉固定软体手指；每个中央气道、每个掌指关节气腔以及每个中央气腔均通过各自的毛细硅胶软管进气。本发明主动自由度多，仿人手关节结构，关节角度及运动关系接近人手参数；得益于关节式结构，比连续弯曲型软体手爪具备更大的包络空间，抓握性能更好，柔顺性好，对于柔软、易碎物品及非结构化环境有很好的适应性。
一种自由度仿人刚柔混合及其制造工艺

[发明专利]一种具有力/位检测的一体化关节式驱控模块-CN201910061765.9有效
发明人：金明河;李柏毅;樊绍巍;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2019-01-21 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有力/位检测的一体化关节式驱控模块，包括谐波减速器、无框电机、输出轮和力矩检测机构，所述的输出轮设置在谐波减速器和无框电机之间，所述的无框电机传递扭矩至谐波减速器的波发生器，谐波减速器的柔轮传递扭矩至输出轮，谐波减速器的钢轮固定在谐波外框内，所述的无框电机固定在电机外框内，所述的力矩检测机构设置在谐波外框和和电机外框之间，且两侧分别与谐波外框和电机外框固定连接，所述的力矩检测机构检测谐波减速器的钢轮的转矩，所述的无框电机内设有检测无框电机位置和转速的霍尔传感器。本发明实现从模块中间输出，既利于驱动模块在机器人系统中的布置，又集合了力矩检测功能，结构布局紧凑，功能多样。
一种有力检测一体化关节式驱控模块

[发明专利]一种适用于大温差和剪口防逃逸设计的剪刀工具-CN202210188511.5在审
发明人： 樊绍巍;史士财;金明河;赵世鹤;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种适用于大温差和剪口防逃逸设计的剪刀工具，属于空间专用工具领域。解决了空间机械臂系统在极高和极低温环境下，对物体表面松散电缆的拾取和剪切问题。它包括剪刀刀头、传动系统、动力输入接口、工具侧快换接口、工具侧导向插入接口和壳体，剪刀刀头为鹰嘴式结构，驱动装置通过动力输入接口连接动力源，带动传动系统的滚珠丝杠轴转动，从而带动丝杠螺母向左移动，通过多连杆带动动刀头逆时针转动，动刀头向定刀头合拢实现剪切。本发明在无人值守机器人臂末端操作时，确保剪刀工具具备拾取电缆的能力，也具备剪切不锈钢钢丝以及多股导线电缆能力，“鹰嘴”式负角度剪刀刃口形状的设计，解决了大剪口不易收拢导致线缆易逃逸的问题。
一种适用于温差剪口防逃逸设计剪刀工具

[发明专利]刚柔耦合的可延展的关节型软体外骨骼手套及方法-CN201811318487.2有效
发明人： 樊绍巍;金明河;李柏毅;刘宏 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2018-11-07 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种刚柔耦合的可延展的关节型软体外骨骼手套及方法，手套包括手套体，手套体包括手背区域、手心区域和手指区域，在手指区域设有食指关节康复软体外骨骼、中指关节康复软体外骨骼、无名指关节康复软体外骨骼、小指关节康复软体外骨骼和拇指关节康复软体外骨骼中的至少一个，在手心区域设有一个软体外骨骼手套基座，其固定在手掌上，在手背区域设有充气控制模块，五个手指关节康复软体外骨骼均通过一压板固定在软体外骨骼手套基座上，五个手指关节康复软体外骨骼均通过一充气管与充气控制模块连通。本发明所述的刚柔耦合的可延展的软体外骨骼手套，位置刚度高、承载能力大、有效驱动范围大，并且可以驱动单个手指运动。
耦合延展关节软体骨骼手套方法

[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

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