近日,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所在空間機(jī)械臂領(lǐng)域研究取得了新進(jìn)展。為應(yīng)對(duì)碎片清除、在軌組裝和制造等復(fù)雜空間任務(wù),科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地研制出一種1U尺寸(10cm*10cm*10cm)的可展開空間機(jī)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(tuán)隊(duì)已完成Cubot原理樣機(jī)的研制,并進(jìn)行了展開與抓取實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了Cubot的可行性。Cubot由主動(dòng)關(guān)節(jié)、被動(dòng)關(guān)節(jié)、臂桿和末端執(zhí)行器等組成,折疊時(shí)可收攏于1U的空間尺寸內(nèi),展開后為一個(gè)帶末端執(zhí)行器的多自由度機(jī)械臂,折展比達(dá)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(hù),而B模式則面向空間碎片的主動(dòng)清除。
在構(gòu)型設(shè)計(jì)方面,Cubot可根據(jù)具體在軌任務(wù),靈活調(diào)節(jié)或定制桿長(zhǎng)、被動(dòng)關(guān)節(jié)數(shù)、末端執(zhí)行器尺寸等設(shè)計(jì)參數(shù)。在展開過程中,Cubot是一個(gè)7自由度機(jī)械臂;完全展開后,被動(dòng)關(guān)節(jié)自鎖,Cubot變成了一個(gè)3自由度機(jī)械臂外加一個(gè)單自由度的末端機(jī)械手爪。在工作區(qū)域設(shè)置方面,Cubot在展開過程和展開后擁有不同的工作區(qū)域。
Cubot 實(shí)現(xiàn)了空間機(jī)械臂的模塊化、微型化設(shè)計(jì),在軌展開后可以完成對(duì)小型空間碎片的抓取,輔助空間站艙外結(jié)構(gòu)維護(hù)等作業(yè)任務(wù)。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。(空間自動(dòng)化研究室)
來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所