近日,中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所在空間機械臂領(lǐng)域研究取得了新進(jìn)展。為應對碎片清除、在軌組裝和制造等復雜空間任務(wù),科研團隊創(chuàng )新性地研制出一種1U尺寸(10cm*10cm*10cm)的可展開(kāi)空間機器臂Cubot。相關(guān)論文以封面形式發(fā)表于Space: Science & Technology期刊 (DOI: 10.34133/2022/9894604) 。
科研團隊已完成Cubot原理樣機的研制,并進(jìn)行了展開(kāi)與抓取實(shí)驗,驗證了Cubot的可行性。Cubot由主動(dòng)關(guān)節、被動(dòng)關(guān)節、臂桿和末端執行器等組成,折疊時(shí)可收攏于1U的空間尺寸內,展開(kāi)后為一個(gè)帶末端執行器的多自由度機械臂,折展比達1比7。Cubot具有兩種工作模式:A模式主要用于航天器的在軌維護,而B(niǎo)模式則面向空間碎片的主動(dòng)清除。
在構型設計方面,Cubot可根據具體在軌任務(wù),靈活調節或定制桿長(cháng)、被動(dòng)關(guān)節數、末端執行器尺寸等設計參數。在展開(kāi)過(guò)程中,Cubot是一個(gè)7自由度機械臂;完全展開(kāi)后,被動(dòng)關(guān)節自鎖,Cubot變成了一個(gè)3自由度機械臂外加一個(gè)單自由度的末端機械手爪。在工作區域設置方面,Cubot在展開(kāi)過(guò)程和展開(kāi)后擁有不同的工作區域。
Cubot 實(shí)現了空間機械臂的模塊化、微型化設計,在軌展開(kāi)后可以完成對小型空間碎片的抓取,輔助空間站艙外結構維護等作業(yè)任務(wù)。
該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等項目的支持。(空間自動(dòng)化研究室)
來(lái)源:中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所