[发明专利]一种三爪式空间末端执行器在微重力环境下的捕获容差能力测试系统及方法

权利要求书

1.一种三爪式空间末端执行器在微重力环境下的捕获容差能力测试系统，其特征在于三爪式空间末端执行器在微重力环境下的捕获容差能力测试系统包括捕获子系统、目标子系统和测量子系统；

所述捕获子系统包括工业机器人A(1)、六维力矩传感器(2)、手眼相机(3)和三爪式空间末端执行器(4)；

其中，所述工业机器人A(1)末端固定有六维力矩传感器(2)、手眼相机(3)和三爪式空间末端执行器(4)，所述工业机器人A(1)主要用于模拟在微重力环境下空间机器人(7)在三维空间的六自由度运动；

所述目标子系统包括六维力矩传感器(2)、工业机器人T(5)和待捕获目标(6)；

所述工业机器人T(5)末端安装有六维力矩传感器(2)和待捕获目标(6)，所述工业机器人T(5)主要用于模拟在微重力环境下空间待捕获目标(6)在三维空间的自由漂浮运动；

所述捕获子系统主要根据手眼相机(3)测得的空间末端执行器(4)与待捕获目标(6)之间的相对位姿关系，工业机器人A(1)根据空间机器人(7)的期望运动来接近待捕获目标(6)，并进入捕获区域，最后进行捕获任务；

所述目标子系统中的待捕获目标(6)处于自由漂浮状态，其初始状态可以设置为静止状态，在捕获过程中，根据六维力矩传感器(2)测量的接触力来进行相应的运动来模拟空间自由漂浮运动；

所述测量子系统包括激光跟踪仪(8)和靶球(9)；所述激光跟踪仪(8)通过靶球(9)分别与三爪式空间末端执行器(4)和待捕获目标(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种三爪式空间末端执行器在微重力环境下的捕获容差能力测试系统，其特征在于所述三爪式空间末端执行器(4)主要由三个沿圆周均布安装的捕获手爪以及拖动机构组成，其捕获的目标接口是具有三个均布楔形槽的机械接口。

3.根据权利要求1所述的一种三爪式空间末端执行器在微重力环境下的捕获容差能力测试系统，其特征在于所述手眼相机(3)主要用于提供三爪式空间末端执行器(4)和待捕获目标(6)之间的相对位姿关系。

4.根据权利要求1所述的一种三爪式空间末端执行器在微重力环境下的捕获容差能力测试系统，其特征在于所述六维力矩传感器(2)是用于实时测量三爪式空间末端执行器(4)待捕获目标(6)时的接触力状况，用于空间微重力环境模拟的控制。

5.根据权利要求1所述的一种三爪式空间末端执行器在微重力环境下的捕获容差能力测试系统，其特征在于所述三爪式空间末端执行器(4)是进行捕获容差能力测试的被测试对象，其具有两个自由度，捕获阶段涉及到锁紧、拖拽及固连三个过程。

6.根据权利要求1所述的一种三爪式空间末端执行器在微重力环境下的捕获容差能力测试系统，其特征在于待捕获目标(6)是三爪式空间末端执行器(4)捕获的对象，其在空间中是处于自由漂浮状态，在捕获过程中会受到接触力影响而产生相应的运动。