近日,中國科學(xué)院沈陽自動化研究所在空間機械臂領(lǐng)域研究取得了新進展。為應(yīng)對碎片清除、在軌組裝和制造等復(fù)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,并進行了展開與抓取實驗,驗證了Cubot的可行性。Cubot由主動關(guān)節(jié)、被動關(guān)節(jié)、臂桿和末端執(zhí)行器等組成,折疊時可收攏于1U的空間尺寸內(nèi),展開后為一個帶末端執(zhí)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模式則面向空間碎片的主動清除。
在構(gòu)型設(shè)計方面,Cubot可根據(jù)具體在軌任務(wù),靈活調(diào)節(jié)或定制桿長、被動關(guān)節(jié)數(shù)、末端執(zhí)行器尺寸等設(shè)計參數(shù)。在展開過程中,Cubot是一個7自由度機械臂;完全展開后,被動關(guān)節(jié)自鎖,Cubot變成了一個3自由度機械臂外加一個單自由度的末端機械手爪。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 實現(xiàn)了空間機械臂的模塊化、微型化設(shè)計,在軌展開后可以完成對小型空間碎片的抓取,輔助空間站艙外結(jié)構(gòu)維護等作業(yè)任務(wù)。
該研究得到了國家重點研發(fā)計劃等項目的支持。(空間自動化研究室)
來源:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所