[发明专利]一种航天器高精度自动转运装置及其定位方法

说明书

本发明涉及一种航天器高精度自动转运装置及其定位方法，涉及移动机器人自主导航与高精度定位技术领域。本发明采用麦克纳姆轮的全向移动平台配置升降装置进行航天器的转运。本发明所述的装置底面安装视觉识别模块，识别地面粘贴的码带进行自主导航并在到达指定工位后进行初始定位，侧面安装3个激光位移传感器测量与工位架之间的距离，解算平台的姿态控制车体自主移动实现指定工位的高精度定位，在不同定位点举升和落下航天器，实现航天器与工位架的高精度对接。

技术领域

本发明涉及移动机器人自主导航与高精度定位技术领域，具体涉及一种航天器高精度自动转运装置及其定位方法。

背景技术

目前，在航天设备的装配现场，仍然以传统的手工装配为主，表现出了装配效率低、质量不可控、稳定性差等缺点。面对航天器研制任务的大规模增长，航天器装配急需向自动化方向迈进，实现生产线式的装配方式。航天器自动化装配过程中，首要解决的是航天器转载到指定工位后的高精度定位问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何进行航天器的自动转运，并完成航天器在指定工位的高精度定位。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种航天器高精度自动转运装置，包括：全向移动平台底盘1、升降机构2、升降面板3、麦克纳姆轮4；

其中，由所述麦克纳姆轮4驱动全向移动平台底盘1全向移动；由升降机构2伸出和缩回带动升降面板3上升和下降，实现升降面板3所搭载的航天器的举升和落下；在所述全向移动平台底盘1的几何中心安装有视觉识别装置6，用于识别地面粘贴的码带，进行自主导航，进入到指定工位后，利用码带信息进行初始定位，控制装置移动到目标位置；全向移动平台底盘1左侧布置有两个激光位移传感器，前侧布置有一个激光位移传感器，利用激光位移传感器在指定工位实现位置检测，完成航天器的转运与对接。

优选地，所述全向移动平台底盘1为矩形。

本发明还提供了一种利用所述的航天器高精度自动转运装置实现的定位方法，包括以下步骤：初始状态下，升降面板3举升航天器，全向移动平台底盘1接收到路径指令后，依靠视觉识别装置6识别地面码带信息，确定全向移动平台底盘1的位姿信息(x，y，θ)，其中，x是横坐标，y是纵坐标，θ是航向角度偏差；全向移动平台底盘1根据自身位姿与目标位姿比较，控制装置自主导航，移动到目标位置；在目标位置，进行两次微调，完成航天器的转运与对接。

优选地，所述进行两次微调，完成航天器的转运与精确对接具体为：首先，全向移动平台底盘1通过码带信息满足初始定位阈值后，利用三个激光位移传感器的数据进行位姿解算，控制全向移动平台底盘1移动，在满足最终定位阈值时，实现定位，控制升降面板3下降，完成航天器的转运与对接。

优选地，利用三个激光位移传感器的数据进行位姿解算，控制全向移动平台底盘1移动，在满足最终定位阈值时，实现定位，控制升降面板3下降，完成航天器的转运与对接具体为：

根据全向移动平台底盘1进入到工位架7后的几何模型，由余弦定理可得：

(x-x′)²+(y-y′₁)²＝h₁²+d₁²-2h₁d₁cosα (1)

(x-x′)²+(y-y′₂)²＝h₂²+d₂²-2h₂d₂cosα (2)