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[发明专利]一种基于分层滑模的欠驱动绳系组合体消旋控制方法-CN202310208114.4在审
发明人： 单明贺;程亚杰;史玲玲;田强;闫鑫乐 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B64G4/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于分层滑模的欠驱动绳系组合体消旋控制方法，适用于柔性绳网捕获空间碎片后形成的组合体系统的位姿控制。考虑空间碎片的动力学参数不确定、目标初始姿态的测量存在误差以及外界干扰力的存在，本发明补充完善了组合体的动力学模型，提出了一种基于分层滑模的组合体姿态控制方法。该方法通过施加在主动控制的服务卫星上的扭矩来稳定整个欠驱动绳系组合体系统，同时为了加快系统的稳定效率，施加径向推进力抑制服务卫星径向方向的摆动。本发明提出的控制方法简化了控制输入参数，仅通过服务卫星的姿态调整便可通过系绳对空间碎片进行消旋。与传统的比例微分控制器相比，本发明中控制方法的控制性能和鲁棒性更优。
一种基于分层驱动组合体消旋控制方法

[发明专利]一种基于自校正控制的空间闭环双臂机器人运动控制方法-CN202310200601.6在审
发明人：史玲玲;闫鑫乐;单明贺;肖晓龙;何蔚然 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自校正控制的空间闭环双臂机器人运动控制方法，属于空间机器人控制技术领域。针对空间中具有未知惯性参数的非合作目标，将双臂同时作为任务臂捕获目标形成闭环系统，在建立该闭环机器人系统运动学和动力学模型的基础上，将闭环动力学模型转换为目标未知惯性参数的辨识模型。该方法首先，根据目标在笛卡尔空间中的期望轨迹，计算得到机器人关节的期望轨迹，然后测量得到机器人关节的实际轨迹，以期望轨迹与实际轨迹为输入计算控制力矩。借助有限时间估计、期望速度反馈、期望位置反馈，通过未知参数辨识模型实时更新双臂机器人的闭环动力学模型。本发明提出的控制算法实现了空间双臂机器人捕获未知惯性参数非合作目标的协调控制，可应用于翻滚目标抓捕后的消旋，且该方法在外界干扰存在的条件下依旧呈现很高的控制精度与鲁棒性。
一种基于校正控制空间闭环双臂机器人运动方法

[发明专利]基于阻尼器的空间碎片捕获及消旋系统-CN202110420245.X有效
发明人： 单明贺 -专利权人：北京理工大学;钱塘科技创新中心
申请日： 2021-04-19 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： B64G4/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阻尼器的空间碎片捕获及消旋系统，该系统包括服务航天器、飞网弹射装置、系绳、阻尼器和飞网；阻尼器的阻尼系数可调，连接于系绳与飞网之间。飞网成功捕获目标后，系绳拉力作用下飞网的主要承力绳段将对目标施加消旋阻力矩实现消旋。通过对阻尼器阻尼系数的调节实现快速减振吸能的效果。本发明解决了现有技术的消旋与捕获分步进行的问题，以及绳系卫星消旋效率低的问题，可用于废弃卫星、空间碎片、敌对卫星等非合作目标的捕获。
基于阻尼空间碎片捕获系统

[发明专利]一种可调节发射角度的飞网弹射装置-CN202110603110.7有效
发明人： 单明贺;史玲玲;傅黄桉 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： B64G1/66 文献下载
摘要：本发明公开了一种可调节发射角度的飞网弹射装置，该飞网弹射装置的多个发射筒沿底座的周向分布于底座的顶部，发射筒的底端外侧通过铰链铰接于底座，底端内侧与角度调节机构连接；角度调节机构能够相对底座移动地安装于底座，用于调节发射筒的倾斜角度；每个发射筒的腔体内均安装有质量块、预压缩弹簧以及弹簧底座；质量块将预压缩弹簧压缩于弹簧底座的顶部；锁销的一端穿过发射筒后与质量块插接配合，用于将质量块锁定于发射筒内；触发机构与锁销相连，用于牵拉锁销脱离质量块，使质量块在预压缩弹簧的弹力作用下弹射出发射筒实现飞网弹射触发。上述飞网弹射装置能够根据母星与目标的距离调节发射角度达到最优捕获效果。
一种调节发射角度弹射装置

[发明专利]一种空间碎片消旋控制方法-CN202111066585.3在审
发明人： 单明贺;史玲玲 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-09-13 - 公布日： 2021-12-10 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间碎片消旋控制方法，基于绳系系统捕获空间碎片，绳系系统为由母星、空间碎片和连接于母星与空间碎片之间的系绳组成的组合体，在对目标即空间碎片消旋的过程中，监测目标与母星的速度，当目标的速度大于母星的速度时，通过推进器调整母星的位置，防止目标与母星相撞。上述方法与传统对系绳状态检测，一旦系绳没有拉直就打开推进器调整母星位置的方法相比，避免了目标与主星距离拉近但速度相同不会相撞时调整主星位置的燃料浪费，节省了主星燃料的消耗，且无须每次都打开所有的推进器，进一步节省了主星燃料，同时也更加有利于维持系统的稳定性，保证目标与母星安全离轨。
一种空间碎片控制方法

[发明专利]一种空间可折展支撑臂的驱动装置-CN201210464602.3有效
发明人：郭宏伟;邓宗全;单明贺;王岩;刘荣强 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2012-11-16 - 公布日： 2013-02-20 - 主分类号： F16H37/12 文献下载
摘要：一种空间可折展支撑臂的驱动装置，它涉及一种驱动装置。本发明为了解决现有的可展开支撑臂驱动装置存在结构复杂、质量大、可靠性低和控制精度低的问题。本发明的齿轮同步带传动机构和支撑架并列设置，三组驱动丝杠分别可转动设置在齿轮同步带传动机构和支撑架的三个顶角处，每组驱动丝杠上套装有一组丝杠套筒，第一中间支撑三角框和第二中间支撑三角框均设置在三组丝杠套筒上，每组丝杠套筒上设有一组片弹簧限位组件，齿轮同步带传动机构和支撑架之间所组成的矩形平面内设有两组均布加强桁条，第二中间支撑三角框上靠近三角框顶角处分别设有一组支撑臂解锁结构。本发明用于空间站和空间探测器上。
一种空间可折展支撑驱动装置

[发明专利]三棱柱可折展单元及由该可折展单元组成的可折展支撑臂-CN201210464544.4无效
发明人：邓宗全;单明贺;刘荣强;郭宏伟;王岩 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2012-11-16 - 公布日： 2013-02-13 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：三棱柱可折展单元及由该可折展单元组成的可折展支撑臂，它涉及一种可折展单元及由该可折展单元组成的支撑臂。本发明为了解决现有的铰接式支撑臂存在折叠体积大和重复展开精度低的问题。本发明可折展单元的上三角框和下三角框由上至下平行设置，上三角框和下三角框之间相对应的每个顶角处分别通过一根三棱柱折叠臂支撑并可转动连接，上三角框、下三角框和相邻两根三棱柱折叠臂之间所组成的矩形平面内对角处设有一组三棱柱拉索总成。每相邻两个三棱柱可折展单元之间通过一个过渡折展组件可转动连接。本发明的拉索组件克服了对角拉索缠绕及运动不规律的问题，同时加强了支撑臂的整体刚度和重复展开精度。本发明用于卫星、空间站和空间探测器上。
棱柱可折展单元组成支撑

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