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[发明专利]多波束软体驱动器及空间软体机械臂-CN202111489891.8有效
发明人：张翔;陈小前;黄奕勇;付康佳;绳涛;熊镇;李华 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2021-12-08 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多波束软体驱动器及空间软体机械臂，多波束软体驱动器包括电源、多个多波束人工肌肉、以及安装在多波束人工肌肉两端的两个圆盘安装板，空间软体机械臂包括末端抓手、中心脊柱、基座、以及安装在末端抓手和基座之间的多个多波束软体驱动器。多波束人工肌肉包括多束聚合物卷绕驱动丝，每个聚合物卷绕驱动丝的两端分别通过螺栓和弹簧垫片组装到安装基座、安装套筒和扇形安装块。本发明通过采用智能聚合物卷绕式多波束人工肌肉驱动方案，能够产生较大的驱动力，同时能够产生连续的运动驱动，可适应于各种不同的应用需求。
波束软体驱动器空间机械

[发明专利]一种可重构多稳态折展天线系统-CN202310127727.5有效
发明人：陈小前;张翔;付康佳;姚雯;吴雪松;庹洲慧;黄奕勇 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H01Q1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种可重构多稳态折展天线系统，所述天线系统包括位于卫星舱外的折展天线结构；位于卫星舱内的天线壳体、折展驱动机构和收发机；以及连接折展天线结构和天线壳体的天线立柱支架；其中，所述折展天线结构包括上下重叠并局部连接的第一压痕板和第二压痕板，使得折展天线至少具有完全展开构型和完全折叠构型，并且通过折展驱动机构实现折展天线结构在完全展开构型和完全折叠构型之间的转换。本发明的可重构多稳态折展天线系统，能够在提供超紧凑轻质的积载并易于收展的前提下，实现适用于卫星集群的天线收展与构型切换，且任意一种稳定构型均能够实现系统的无需耗能自维持。
一种可重构多稳态天线系统

[发明专利]基于神经网络模型的软体机械臂逆运动学迭代优化方法-CN202310205729.1有效
发明人：熊丹;王兴;刘红卫;李泰博;韩伟;黄奕勇;杨延杰;张翔 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于神经网络模型的软体机械臂逆运动学迭代优化方法，包括步骤：S1、通过运动捕捉系统采集软体机器人的运动学数据，包括软体机械臂运动过程中驱动数据和三维空间运动数据；S2、将采集的数据作为神经网络模型的训练和测试数据训练正向运动学神经网络模型；S3、根据所述正向运动学神经网络模型，采用基于梯度下降的逆运动学迭代优化搜索算法，求解软体机械臂运动学逆解。本申请通过在安装基座和每个刚性组件上均设置合作标志，并利用运动捕捉系统采集软体机械臂运动过程中驱动数据和三维空间运动数据作为训练和测试数据求得正向运动学神经网络模型，并且采用基于神经网络模型的迭代优化方法，求解软体机械臂运动学逆解。
基于神经网络模型软体机械运动学优化方法

[发明专利]基于方向的机械臂智能控制方法及系统、设备、存储介质-CN202310382403.6在审
发明人：熊丹;韩伟;黄昊;黄奕勇;张翔;刘红卫;杨延杰;王兴;付康佳 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于方向的机械臂智能控制方法及系统、设备、存储介质，所述基于方向的机械臂智能控制方法通过构建机械臂的关节角位置矢量、关节角速度矢量和末段速度矢量之间的函数关系，并在此基础上构造了基于运动方向的动作解析模型，模型的输入为机械臂构型和运动方向、输出为机械臂关节空间的运动参数，从而能够自动地将机械臂三维空间的运动方向转换为关节空间的运动指令，使得机械臂的智能控制与起始点和末端点的位置无关，仅与运动方向有关，可以很好地适用于复杂非结构环境。
基于方向机械智能控制方法系统设备存储介质

[发明专利]板式表面张力贮箱管理装置表面处理方法及管理装置-CN202110676642.3有效
发明人：杨延杰;韩伟;黄奕勇;胡粲彬;熊丹;刘红卫 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2021-06-18 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： B64G1/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种板式表面张力贮箱管理装置表面处理方法及管理装置，该板式表面张力贮箱管理装置表面处理方法包括：在板式表面张力贮箱的外导流板表面上设置均匀分布的多个第一微结构阵列单元；在板式表面张力贮箱的内导流板表面上设置均匀分布的多个第二微结构阵列单元。本发明的板式表面张力贮箱管理装置表面处理方法及管理装置在不改变板式表面张力贮箱的基本结构的基础上，通过在导流板上设置微结构阵列单元以增加固液界面的实际接触面积，能够增强贮箱对液体推进剂的吸附性，提高微重力条件下的板式表面张力贮箱管理装置的表面张力，增强对轨道机动带来的加速度冲击的抵抗能力。
板式表面张力管理装置表面处理方法

[发明专利]基于合作标志的气囊型软体机械臂手眼标定与测量方法-CN202310228016.7在审
发明人：熊丹;杨延杰;韩伟;刘红卫;黄奕勇;王兴;张翔;吴雪松 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于合作标志的气囊型软体机械臂手眼标定与测量方法，包括步骤：S1、标定外部视觉测量系统，将基座标系建立在气囊型软体机械臂的基座上；S2、使用设定标定方法标定眼在手上视觉系统内参；S3、对眼在手上视觉系统进行手眼标定；S4、使用外部视觉测量系统直接检测目标，构造眼在手外测量系统，直接完成目标位姿计算，并将其转换为到所述基座标系下，确定标定板在机械臂基坐标系中的位姿；S5、利用眼在手上视觉系统统检测目标，并结合外部视觉测量系统和眼在手上视觉系统，计算目标在基坐标系下的坐标。本申请的方法确定了气囊型软体机械臂基坐标系和末端坐标系之间的变换关系，为基于视觉的软体机械臂控制奠定基础。
基于合作标志气囊软体机械手眼标定测量方法

[发明专利]激光雷达与倾角传感器的外参信息标定方法-CN202011236201.3有效
发明人：熊丹;杨延杰;黄奕勇;刘红卫;韩伟;付康佳 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2020-11-09 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光雷达与倾角传感器的外参信息标定方法，包括：将激光雷达和倾角传感器固连；将激光雷达和倾角传感器放置在标定场地，记录倾角传感器的输出数据；在标定场地放置一个标定辅助设备；在标定场地放置一个标定板，并设置若干个视觉标志点；利用标定辅助设备对准视觉标志点，测量视觉标志点的位置信息，估计标定板平面的法向量；利用激光雷达在标定板上采集点云数据，估计标定板平面的法向量；移动标定板若干次，获取若干个标定板平面的法向量组；调整激光雷达和倾角传感器的放置位置，获取多组数据组；确定激光雷达与倾角传感器的外参信息。本发明的方法通过利用标定辅助设备和标定板，能实现激光雷达与倾角传感器的外参信息标定。
激光雷达倾角传感器信息标定方法

[发明专利]摩擦诱导的双稳态缓冲吸能单元、多稳态缓冲吸能结构-CN202111456594.3有效
发明人：付康佳;黄奕勇;刘红卫;张翔;熊丹 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： F16F7/08 文献下载
摘要：本申请公开了一种摩擦诱导的双稳态缓冲吸能单元、多稳态缓冲吸能结构，所述双稳态缓冲吸能单元包括：三个圆柱体，所述三个圆柱体为刚性体，直径和长度均相同，轴线相互平行；弹性带，所述弹性带套设在三个圆柱体外，为三个圆柱体提供一定预紧力，使三个圆柱体保持紧贴并具有第一稳定状态和第二稳定状态。本申请将刚性部件和弹性部件相结合，并借助结构的内摩擦，设计了含摩擦的双稳态缓冲吸能单元，使该单元无论在系统处于弹性势能的局部极小值还是局部最大值，均能实现稳定的力学平衡状态，内摩擦的引入在很大程度上扩展稳定平衡的设计域，无需依靠圆柱体的塑性变形或破坏缓冲吸能，避免了圆柱体本身的材料损伤，可多次重复使用。
摩擦诱导双稳态缓冲单元稳态结构

[发明专利]基于几何信息的激光定位方法-CN202110082545.1有效
发明人：师洋磊;熊丹;胡粲彬;黄奕勇;刘红卫;韩伟 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2021-01-21 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01S17/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于几何信息的激光定位方法。该方法用于实现机器人在工作空间内的定位，包括：在机器人工作空间中的设定区域布置至少三个激光反射板；构建包括激光反射板的机器人工作空间对应的二维场景地图；根据机器人上安装的激光雷达的观测信息和激光反射板的几何信息，利用定位算法确定机器人在二维场景地图下的位置；基于机器人在二维场景地图下的位置，对机器人的位姿进行预测估计。本发明的基于几何信息的激光定位方法通过在需要进行精确定位的设定区域布置激光反射板作为反射标记物，能够实现机器人在设定区域的精确定位，提高机器人的控制精度，定位可靠性高，算法复杂度和计算量低。
基于几何信息激光定位方法

[发明专利]基于方向奖励的机械臂智能控制方法-CN202111070047.1有效
发明人：陈小前;满桁宇;熊丹;黄奕勇;韩伟;刘红卫;付康佳;杨延杰 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2021-09-13 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于方向奖励的机械臂智能控制方法，该方法包括：S1：确定机械臂的初始姿态，获取预定的目标点位置；S2：通过强化学习算法控制机械臂移动，以使得机械臂的末端执行器移动至预定的目标点位置；在S2中，强化学习算法为DDPG算法，强化学习算法设置有控制机械臂移动的奖励函数，奖励函数的公式如下：R＝Rd+Rv+Rg。由此，本方法可以避免传统机械臂控制中的雅各比矩阵求逆问题和机械臂存在的奇异点问题，能够简化机械臂控制算法的设计。通过该方法驱动的机械臂具有较高的自主能力，而且机械臂控制系统可以在与环境交互的过程中自主到达预定的目标位置，能够增强机械臂控制的自主能力。
基于方向奖励机械智能控制方法

[发明专利]基于多目视觉的目标定位方法及系统-CN202110095520.5有效
发明人：熊丹;杨延杰;黄奕勇;付康佳;刘红卫;韩伟 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2021-01-25 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多目视觉的目标定位方法及系统，该目标定位方法包括：在待测目标区域覆盖至少四个视觉测量单元，每个视觉测量单元包括至少一个相机和至少一个激光测距仪；确定视觉测量单元之间的相对位置关系；标定视觉测量单元中相机与激光测距仪之间的相对位姿关系；利用相机采集包括目标区域的图像，确定目标在图像中的位置和目标在相机坐标系下的方向；调整激光测距仪，使激光测距仪对准目标，测量目标到激光测距仪的距离；利用至少四个视觉测量单元获取的距离信息，计算目标的位置。本发明的基于多目视觉的目标定位方法及系统能够实现户外大范围场景下的目标定位，硬件要求低、定位精度高，适用场景更广泛。
基于目视目标定位方法系统

[发明专利]一种无人环境下的自维持异构机器人集群系统-CN202210744011.5有效
发明人：胡能浩;李泰博;黄奕勇;刘红卫;韩伟;张翔;熊丹;王兴 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： B64G1/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种无人环境下的自维持异构机器人集群系统，包括：机器人集群，用于通过利用月球原位资源建立起自维持且可持续发展的月球基地，采用多种适应各种任务场景的机器人完成不同的作业任务；能源自维持系统，用于充分保证自维持异构机器人集群系统能源供应；装配与维修系统，用于生产零部件、装配设备和机器人，同时也对设备和机器人进行故障检测与排除；任务管理与规划系统，用于根据各子系统和机器人集群反馈的信息，以及自身任务目标导向，采用行为树统一规划子系统和机器人集群的行为，使整个系统自主运行。本申请可在完全没有人类支持的情况下，实现机器人集群系统的自主运行，可用于人类在月面长期驻留和月面资源开发利用。
一种无人环境维持机器人集群系统

[发明专利]一种多无人系统协同长期目标跟踪方法-CN202211409573.0在审
发明人：熊丹;黄奕勇;陈小前;吴建刚;韩伟;胡粲彬;付康佳;刘红卫 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明公开了一种多无人系统协同长期目标跟踪方法，包括：任取第j个无人系统，其相机采集图像帧作为当前帧，剪切目标区域图像块，确定目标三维位置，确定自定位信息；将上述信息发送给队友并且接收队友的上述信息；目标协同定位模块融合自身及队友的上述信息，确定目标位置信息并预测目标信息，将目标位置信息和目标预测信息以及队友的目标区域图像块传递给目标跟踪模块进行更新；相机采集新的图像帧作为当前帧，根据目标位置信息和目标预测信息得到多个目标候选区域，进一步确定目标三维位置；重复以上步骤直到跟踪任务完成。本发明的方法提高了目标跟踪的准确率和成功率。
一种无人系统协同长期目标跟踪方法

[发明专利]一种基于自编码器的运动基元提取方法-CN202211411867.7在审
发明人：熊丹;陈小前;吴建刚;黄奕勇;韩伟;刘红卫;付康佳;胡粲彬 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自编码器的运动基元提取方法，包括：采集运动体运动过程中的运动学数据；对采集的运动学数据进行预处理；将预处理后的数据输入递归神经网络自编码器，通过自编码器编码，得到降维的数据；将降维的数据作为运动体原始运动学数据的降维输出，基于降维输出构造用于机器人运动控制的运动基元。本发明的基于自编码器的运动基元提取方法能够提高运动基元提取的准确率和成功率，降低运动控制的复杂度，减小计算资源消耗，提高机器人控制系统性能。
一种基于编码器运动提取方法

[发明专利]基于倾角传感器的动态绳索摆角测量方法及系统-CN202110198978.3有效
发明人： 黄奕勇;熊丹;韩伟;杨延杰;付康佳;刘红卫 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2021-02-23 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G06T7/70 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于倾角传感器的动态绳索摆角测量方法及系统，包括：拍摄绳索在不同摆角时的若干个图像作为样本图像；求取各个样本图像中绳索运动端在样本图像中的像素坐标以及绳索运动端在实际空间中的世界坐标；求取透视投影成像矩阵；根据透视投影成像矩阵完成相机的标定；拍摄绳索的实时摆动图像，计算绳索运动端的像素坐标；求取实时摆动图像中绳索运动端的世界坐标；利用倾角传感器测量相机的晃动量，并根据倾角传感器测得的相机的晃动量校正实时摆动图像中绳索运动端的世界坐标，获取去除晃动误差的绳索运动端的世界坐标；求取绳索的摆角。本发明能够得到去除晃动误差的绳索的实时摆动角度，硬件要求低，精度高，适用场景更广泛。
基于倾角传感器动态绳索测量方法系统

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