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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种模拟卫星翻滚运动的机械臂系统规划控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119871406B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510098670.X，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种模拟卫星翻滚运动的机械臂系统规划控制方法是由杨国财;刘峰荣;史士财;徐文基;孙永军;金明河;张德志;赵京东设计研发完成，并于2025-01-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种模拟卫星翻滚运动的机械臂系统规划控制方法在说明书摘要公布了：一种模拟卫星翻滚运动的机械臂系统规划控制方法，它涉及一种机械臂系统规划控制方法。本发明为了解决现有技术中失效卫星运动状态难以准确模拟，可模拟运动范围小的问题。本发明的步骤包括设定失效卫星的质心坐标系相对于失效卫星的抓捕面坐标系的位姿参数；设定失效卫星主惯量轴的惯量和相对质心坐标系的初始角速度；步骤3、由失效卫星相对质心坐标系的角速度积分得到失效卫星运动的位姿矩阵；步骤4、计算得到机械臂的期望位姿矩阵；步骤5、由机械臂关节控制器生成伺服机械臂的期望关节角度qd所需的驱动力矩，驱动机械臂运动，实现对失效卫星翻滚运动的模拟。本发明属于航天地面模拟实验技术领域。

本发明授权一种模拟卫星翻滚运动的机械臂系统规划控制方法在权利要求书中公布了：1.一种模拟卫星翻滚运动的机械臂系统规划控制方法，其特征在于，具体步骤包括： 步骤1、设定失效卫星的质心坐标系相对于失效卫星的抓捕面坐标系的位姿参数，并计算二者之间的位姿矩阵，其中失效卫星的质心坐标系的X，Y，Z轴为失效卫星对应的主惯量轴，X轴同时也是失效卫星的自旋轴；具体包括： 步骤101、失效卫星的质心坐标系相对于失效卫星的抓捕面坐标系的位姿参数记为，其中，为距离参数，为姿态参数，采用随体系的ZYX欧拉角表示； 步骤102、由计算失效卫星的质心坐标系相对于失效卫星的抓捕面坐标系的位姿矩阵，具体如下： 1， 公式1中，表示平移函数，输出结果为平移距离的位置矩阵，表示绕Z轴旋转的函数，输出结果为绕Z轴旋转的位姿矩阵，表示绕Y轴旋转的函数，输出结果为绕Y轴旋转的位姿矩阵，表示绕X轴旋转的函数，输出结果为绕X轴旋转的位姿矩阵； 步骤103、由计算失效卫星的抓捕面坐标系相对于失效卫星的质心坐标系的位姿矩阵， 2， 公式2中，表示矩阵求逆函数； 步骤2、设定失效卫星主惯量轴的惯量和相对质心坐标系的初始角速度，并计算失效卫星相对质心坐标系的角速度； 步骤3、由失效卫星相对质心坐标系的角速度积分得到失效卫星运动的位姿矩阵；具体包括： 步骤301、由计算得到失效卫星运动的单位四元数微分； 7， 公式7中，表示角速度转单位四元数微分的函数，为失效卫星相对质心坐标系的角速度； 步骤302、由积分得到失效卫星运动的单位四元数； 8， 公式8中，表示对时间的积分； 步骤303、由计算得到失效卫星运动的位姿矩阵； 9， 公式9中，表示单位四元数转齐次矩阵的函数； 步骤4、计算得到机械臂的期望位姿矩阵，并由机械臂逆运动学解算得到机械臂的期望关节角度；具体包括： 步骤401、计算机械臂末端的期望位姿矩阵； 10， 公式10中，为机械臂的初始位姿矩阵； 步骤402、由得到机械臂的期望关节角度； 11， 公式11中，为机械臂的逆运动学函数； 步骤5、由机械臂关节控制器生成伺服机械臂的期望关节角度所需的驱动力矩，驱动机械臂运动，实现对失效卫星翻滚运动的模拟。

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