[实用新型]模块化可扩展空间机械臂地面实验平台

说明书

本实用新型涉及空间机器人模拟平台，具体地说是一种模块化可扩展空间机械臂地面实验平台，气浮台处于低端，通过高压气体的反推作用，可使整个实验平台漂浮在水平面(如大理石水平面)上；载物台通过支撑杆固定在气浮台上端，可承受设定重量的载荷；涵道推进组件通过支撑架固定于气浮台支撑杆上，用于控制气浮台在水平面上的运动；模块化机械臂系统安装在载物台上，可实现设定的操作任务。本实用新型结构新颖，运动灵活，具备扩展性，可适用于空间机器人地面模拟仿真实验。

技术领域

本实用新型涉及空间机器人模拟平台，具体地说是一种模块化可扩展空间机械臂地面实验平台。

背景技术

随着航天技术的发展，人造卫星在科学技术试验、天气预测、地球资源勘查、区域跟踪与导航以及通信领域等都起着重要的作用。相比过去，当前卫星的功能逐渐增强，其结构也日益复杂，卫星在轨运行的安全性和可靠性已成为各个国家重点关注的问题。针对外太空恶劣的环境，人类实用新型了空间机器人来实现对在轨卫星的维修与维护。空间机器人由卫星和搭载在卫星上的机械臂组成，是一类能够在外太空自主飞行，并能完成任务侦测、在轨维修维护以及辅助姿态机动等在轨服务任务。空间机器人工作时，需要保证卫星基体的位置和姿态，然后操作机械臂来完成精细的操作任务。随着空间任务复杂性和多样性的增加，对空间机器人的功能要求也在逐渐提高。

空间机器人发射之前，需要做大量的地面实验，以保证其可靠性。所以，在空间机器人的研制中，与空间机器人相配套的地面实验模拟平台也起着相当重要的作用。当前空间机器人平台包括气浮式、水浮式以及吊丝配重式。对比上述三类，水浮式和吊丝配重式均存在过大的外部扰动，模拟精度不高；而气浮式可以保证一定的模拟精度，且成本维护费低；但目前大多模拟平台的设计都是针对单独的特定任务，不具备扩展性。

实用新型内容

针对现有空间机器人平台存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种模块化可扩展空间机械臂地面实验平台。该地面实验模拟平台采用模块化机器人关节，具备扩展性，可适用于多种在轨服务任务地面模拟。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括气浮台、载物台、模块化机械臂、涵道推进组件及风扇定位板，其中气浮台包括框架、气瓶组、控制阀组及气浮垫，所述气瓶组安装在框架上，该框架的底部均匀安装有多个气浮垫，所述气瓶组通过进气通路及输气通路分别与供气源和各气浮垫相连，并通过设置在进气通路及输气通路上的所述控制阀组控制进气或输气，实现各所述气浮垫与水平面之间形成气膜；所述载物台安装在框架上方，所述模块化机械臂包括底座、末端连接座及多个模块化关节，该底座的一端安装在所述载物台上，另一端通过依次连接的多个模块化关节与用于安装末端执行器的所述末端连接座相连；所述涵道推进组件包括支撑架、涵道风扇、风扇固定上压板及风扇固定下压板，该支撑架的一端与所述框架可拆卸地连接，另一端的两侧均连接有一组风扇固定上压板和风扇固定下压板，每侧的风扇固定上压板与风扇固定下压板之间均夹紧有涵道风扇，且每侧的风扇固定上压板与相邻涵道推进组件中的同侧风扇固定上压板之间通过所述风扇定位板相连；

其中：所述控制阀组包括减压阀、手动阀、快速接头固定座、快速接头、截止阀、调压阀、三通接头及五通接头，该快速接头通过安装在所述载物台下表面的快速接头固定座与手动阀的一端相连，该手动阀的另一端通过管路与所述三通接头的一个端口连接，该三通接头的第二个端口通过导管与所述气瓶组相连，第三个端口与所述减压阀的进口相连，该减压阀的出口通过导管与所述调压阀的进口相连，该调压阀的出口与所述截止阀的进口相连，该截止阀的出口通过导管与所述五通接头的一个端口相连，该五通接头留有一个备用端口，其余端口分别与各所述气浮垫相连；

所述快速接头、手动阀、三通接头组成进气通路，将气源输入到所述气瓶组中，实现对气浮台充气；充气过程中，所述减压阀处于关闭状态；