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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种集成躯干高度约束的双臂空间机器人逆运动学求解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：CN120134321B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31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：202510568746.0，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种集成躯干高度约束的双臂空间机器人逆运动学求解方法是由赵京东;田忠来;蒋再男;刘业超;刘明远;姜伟;张佳钰;王梓睿;赵亮亮;孙奎;刘宏设计研发完成，并于2025-04-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种集成躯干高度约束的双臂空间机器人逆运动学求解方法在说明书摘要公布了：一种集成躯干高度约束的双臂空间机器人逆运动学求解方法，涉及空间机器人技术领域。流程依次为：建立双臂空间机器人基于几何的运动学模型，建立躯干虚拟位置公式，根据输入躯干约束高度计算躯干虚拟位姿，将输入的期望位姿转换为单臂下的期望位姿，调用单分支臂逆运动学求解器计算关节角度并进行整合。将躯干高度约束问题转换为无约束的两个单臂逆运动学问题，降低问题求解维度，能够采用并行计算策略，使双臂空间机器人执行任务时，躯干与空间机构保持指定的高度，确保任务安全可靠的执行。

本发明授权一种集成躯干高度约束的双臂空间机器人逆运动学求解方法在权利要求书中公布了：1.一种集成躯干高度约束的双臂空间机器人逆运动学求解方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一：建立双臂空间机器人基于几何的运动学模型 令{O}为世界坐标系，两个分支臂分别指定为arma和armb，对两个分支臂与躯干连接位置处分别建立基座坐标系，世界坐标系{O}下arma和armb的基座坐标系位姿分别表示为和对两个分支臂远离躯干的末端执行器处分别建立末端坐标系，世界坐标系{O}下arma和armb的末端坐标系位姿分别表示为和在躯干的几何中心处建立虚拟躯干坐标系，世界坐标系{O}下虚拟躯干坐标系位姿表示为则和表示如下： 式中，和分别表示arma的末端坐标系的x、y和z轴向量，表示arma的末端坐标系的位置向量，和分别表示armb的末端坐标系的x、y和z轴向量，表示armb的末端坐标系的位置向量，和分别表示虚拟躯干坐标系的x、y和z轴向量，表示虚拟躯干坐标系的位置向量； 步骤二：建立躯干虚拟位置公式 定义nab为两个分支臂的末端连线向量，Pmide为两个分支臂的末端连线中点，使双臂空间机器人的躯干几何中心点位于Pmide正上方，则： 令np为和构成的平面法向量，则： 由Pmide指向的向量表示如下： 定义为的单位向量，则能够表示为： 这里hvtorso为相对于两个分支臂的末端连线的高度，组成为： 式中，和分别表示在x、y和z轴的位置； 步骤三：根据输入躯干约束高度计算躯干虚拟位置 定义habs为给定的躯干相对于空间机构平台的高度约束，选取arma或armb为固定臂，将habs表示为固定臂的末端坐标系的x轴负方向的值，固定臂的末端坐标系位姿取值进行位姿变换，令表示世界坐标系{O}在固定臂的末端坐标系下的位姿，则： 将表示在固定臂的末端坐标系中，定义为vfixedee，则： 式中，和分别表示固定臂的末端坐标系下vfixedee在x、y和z轴的位置； 将Pmide表示在固定臂的末端坐标系中，定义为则： 式中，和分别表示固定臂的末端坐标系下Pmide在x、y和z轴的位置； 根据下式： 求出： 式中，为表示在固定臂的末端坐标系下的步骤四：计算躯干虚拟姿态 设双臂空间机器人的躯干侧面安装A、B和C三个接口用于分支臂的安装，接口A位于虚拟躯干坐标系的x轴指向位置，接口B和接口C依次绕躯干几何中心按照120°均布，根据两个分支臂的安装位置确定β值； 令为np的单位向量，使用罗德里格旋转公式确定虚拟躯干坐标系的x轴，令绕旋转β得到则： 进而根据虚拟躯干坐标系的x轴和y轴确定z轴，有： 其中，和分别表示世界坐标系{O}下虚拟躯干坐标系的x、y和z轴向量； 步骤五：将输入的期望位姿转换为单臂下的期望位姿 令arma的基座坐标系在虚拟躯干坐标系下的表示为arma末端目标位姿为求出arma末端在其基座坐标系中的位姿表示如下： 令armb的基座坐标系在虚拟躯干坐标系下的表示为armb末端目标位姿为求出armb末端在其基座坐标系中的位姿表示如下： 步骤六：调用单分支臂逆运动学求解器计算关节角度并进行整合 将和分别代入单分支臂逆运动学求解器，采用并行运算策略同步进行计算并分别输出两个分支臂的关节角度，将两个分支臂的关节角度进行整合即得到满足指定躯干高度约束需求的双臂空间机器人运动学逆解。

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