[发明专利]一种软体臂抓捕系统及空间非合作目标消旋方法

权利要求书

1.一种软体臂抓捕系统，其特征在于，包括飞行器平台(1)、若干软体臂(2)、流体压力控制系统、目标检测装置、抓捕系统控制器；若干软体臂(2)安装在飞行器平台(1)上，每个软体臂(2)的内部在周向均匀分布有若干流体腔道，每个流体腔道沿软体臂(2)轴向延伸；流体压力控制系统控制进入到流体腔道内的流体压力，实现软体臂(2)伸直或向飞行器的几何中心方向弯曲；目标检测装置安装在飞行器平台(1)上，检测非合作目标的位置，将检测到的位置信息发送给抓捕系统控制器；抓捕控制器控制流体压力控制系统向软体臂(2)的流体腔道中输入不同压力的流体，实现对非合作目标的抓捕；

所述软体臂(2)内部的流体腔道有三条，三条流体腔道分别编号为第一流体腔道(21)，第二流体腔道(22)，第三流体腔道(23)，在软体臂(2)与飞行器平台(1)的接触面内，第二流体腔道(22)和第三流体腔道(23)的中心连线L₂与第一流体腔道(21)的中心和飞行器的几何中心连线L₃垂直，第一流体腔道(21)的中心和飞行器的几何中心分别位于连线L₂的两侧；

使用软体臂抓捕系统进行空间非合作目标消旋的方法，包括步骤如下：

步骤一：利用软体臂抓捕系统的目标检测装置检测飞行器周围的非合作目标，计算非合作目标在飞行器坐标系下的几何中心坐标(X₁,Y₁,Z₁)，控制飞行器调整姿态，使得飞行器的几何中心与非合作目标的几何中心的连线L₁与飞行器平台(1)的软体臂(2)安装面垂直；

步骤二：控制飞行器沿连线L₁方向接近非合作目标，当目标检测装置反馈的L₁的长度与小于阈值a₁时，抓捕系统控制器给流体压力控制系统发送软体臂(2)伸直指令，由流体压力控制系统控制各个软体臂(2)的流体腔内流体压力一致，使得各个软体臂(2)伸直；

步骤三：控制飞行器沿L₁方向进一步接近非合作目标，控制软体臂实现非合作目标的抓捕；

所述步骤三的具体方法如下：当目标检测装置反馈的L₁的长度与小于阈值a₂时，控制第1组的软体臂(2)向飞行器平台(1)的几何中心弯曲，直到软体臂(2)接触非合作目标的表面，使非合作目标的自旋速度降低；当非合作目标的自旋速度降低至阈值V₁时，控制第2组软体臂(2)向飞行器平台(1)的几何中心弯曲，实现非合作目标的抓捕；

所述软体臂(2)沿软体臂安装面周向均匀分布一圈，依次给软体臂(2)编号为1，2，3…2n，其中编号为1，3，5…2n-1的软体臂(2)为第1组，编号为2，4，6…2n的为第2组，n为正整数；

所述软体臂(2)向飞行器平台(1)弯曲的控制方法为：流体压力控制系统控制第一流体腔道(21)的流体压力P1上升，第二流体腔道(22)的流体压力P2和第三流体腔道(23)的流体压力P3不变，当P1达到压力上限值时，如果软体臂(2)未弯曲到指定程度，则控制P2和P3下降。

2.根据权利要求1所述的一种软体臂抓捕系统，其特征在于：所述软体臂(2)的材料为复合橡胶。