[发明专利]对称式空间机械臂的变结构数据总线及信息流传输方法

权利要求书

1.对称式空间机械臂的变结构数据总线传输系统，其特征在于所述对称式空间机械臂包括两套机械臂，分别记为大臂和小臂，大臂、小臂均包括两个末端执行器，两个末端执行器分别安装在机械臂始端和末端的关节上，所述总线传输系统包括机械臂穿舱总线、大臂内总线、小臂内总线；机械臂穿舱总线包括第一机械臂系统穿舱总线、第二机械臂系统穿舱总线、第三机械臂系统穿舱总线、第四机械臂系统穿舱总线；

第一机械臂系统穿舱总线、第二机械臂系统穿舱总线位于核心舱；第三机械臂系统穿舱总线位于第一实验舱，第四机械臂系统穿舱总线位于第二实验舱；

第一机械臂系统穿舱总线和/或第二机械臂系统穿舱总线连接大臂适配器或者大臂基座；大臂适配器或大臂基座用于连接大臂末端执行器；

第三机械臂系统穿舱总线和/或第四机械臂系统穿舱总线连接大臂适配器、大臂基座、小臂适配器或小臂基座；小臂适配器或小臂基座用于连接小臂末端执行器；

当第一实验舱与核心舱对接时，第三机械臂系统穿舱总线能够通过硬件接口与第一机械臂系统穿舱总线或者第二机械臂系统穿舱总线互联；

当第二实验舱与核心舱对接时，第四机械臂系统穿舱总线能够通过硬件接口与第一机械臂系统穿舱总线或者第二机械臂系统穿舱总线互联；

核心舱舱内设有机械臂操作台；机械臂操作台设有双BC接口，其中一个BC接口连接第一机械臂系统穿舱总线，另一BC接口连接第二机械臂系统穿舱总线，机械臂操作台作为BC通过大臂适配器或者大臂基座过路连接大臂的机械臂末端执行器与大臂内总线进行通信，通过小臂适配器或者小臂基座过路连接小臂的末端执行器与小臂内总线进行通信。

2.根据权利要求1所述的对称式空间机械臂的变结构数据总线传输系统，其特征在于还包括第一实验舱舱壁连接件、第二实验舱舱壁连接件、第一实验舱对接组件、第二实验舱对接组件、第三实验舱对接组件、核心舱第一舱壁连接件、核心舱第二舱壁连接件、核心舱第三舱壁连接件、第一总线选通开关、第二总线选通开关、第三总线选通开关、第四总线选通开关、第五总线选通开关，每个总线选通开关均为二选一开关，包括开关控制端、第一支路、第二支路、合成支路，通过开关控制端选通第一支路与合成支路连接或者第二支路与合成支路连接；

第一实验舱对接组件通过第一实验舱舱壁连接件与第三机械臂系统穿舱总线连接，第一实验舱对接组件同时还用于与核心舱第一舱壁连接件连接；

第二实验舱对接组件通过第二实验舱舱壁连接件与第四机械臂系统穿舱总线连接；第二实验舱对接组件同时还用于与核心舱第二舱壁连接件连接；

第三实验舱对接组件用于与核心舱第三舱壁连接件连接；

第一实验舱与第二实验舱均可通过第三实验舱对接组件与核心舱对接；

第一总线选通开关的合成支路与核心舱第三舱壁连接件连接，第一支路与第二总线选通开关的第二支路连接，第二支路与第三总线选通开关的第一支路连接；

第二总线选通开关的第一支路与核心舱第一舱壁连接件连接，合成支路与第四总线选通开关的第二支路连接，第四总线选通开关的第一支路连接负载，合成支路连接第二机械臂系统穿舱总线；

第三总线选通开关的第二支路与核心舱第二舱壁连接件连接，合成支路与第五总线选通开关的第一支路连接，第五总线选通开关的第二支路连接负载，合成支路连接第一机械臂系统穿舱总线。

3.根据权利要求1所述的对称式空间机械臂的变结构数据总线传输系统，其特征在于大臂和小臂的两个末端执行器可单端连接舱体表面的适配器或基座，也可两个都连接舱体表面的不同适配器或基座，大臂和小臂的两个末端执行器实现“单端连接-双端连接-单端连接”这样交替连接舱体的“爬行”动作，实现机械臂在空间站表面的位置转移。

4.根据权利要求3所述的对称式空间机械臂的变结构数据总线传输系统，其特征在于大臂和小臂内部均包括两个末端控制器、中央控制器、关节控制器、监视相机、以太网交换机，中央控制器与末端控制器、关节控制器、以太网交换机之间为BC和RT的关系，所述大臂和小臂末端执行器上还安装有对目标进行识别和位姿测量的末端相机，也通过RT接入机械臂内总线，所述大臂和小臂臂杆上还配置监视相机，监视相机也通过RT接入机械臂内总线。