面向空间软捕获的双模传动关节设计与仿真

发布时间：2024-03-23 09:05

　　星载抓捕机构在空间目标捕获任务中发挥着重要作用,然而空间捕获时的对接碰撞很容易导致抓捕机构失稳。针对空间捕获软对接问题,设计了一种双模传动软接触关节,既能实现双自由度刚性传动,同时可通过阻尼吸振实现空间六维碰撞的缓冲和卸载。在ADAMS仿真软件中建立单关节星载抓捕机构模型,通过空间单维和六维碰撞下的仿真研究,验证了软接触关节缓冲和卸载空间六维碰撞的原理及其对基座与关节稳定的有效性。进一步建立三关节星载抓捕机构模型,通过空间六维碰撞下的仿真试验,说明了双模传动软接触关节在多关节抓捕机构中应用的有效性。

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【部分图文】：

图1软接触关节三维模型

向空间目标捕获的软对接任务，设计了一种兼具刚性驱动能力和柔性接触能力的双模传动软接触关节。首先在ADAMS软件中建立单关节星载抓捕机构模型，分别在单维碰撞和空间六维碰撞下仿真，结果表明所提出的软接触关节能够实现空间六维空间碰撞的缓冲与卸载；进而以三关节星载抓捕机构模型为对象研究了....

图2软接触关节的结构组成框图软接触关节结构包含伺服控制器与机械本体两

迪衷硕?⒘Φ?可控变量的测量。(3)闭环控制功能，实现星载抓捕机构路径规划等操作的运动和阻尼控制的闭环控制。(4)阻尼吸振功能，单关节可实现空间六维碰撞的卸载和缓冲。(5)双模切换功能，根据在轨任务的不同执行阶段，离合器件可实现刚性驱动结构和柔性软接触传动结构的双模切换。图1软接....

图10单关节抓捕机构模型3.1单维碰撞

较虻男??阻尼单元缓冲卸载。由图9可以看出沿X方向的力Fx(k+1)可以转换为围绕Okyk轴的旋转力矩Myk和围绕Ok-1yk-1轴的旋转力矩My（k-1）。同样，沿Y向的力Fy(k+1)可以转换为围绕Okxk轴的力矩Mxk和围绕Ok-1xk-1轴的转动力矩Mx(k-1)。由此可....

图3旋转阻尼单元

机械工程学报第56卷第19期期162图3旋转阻尼单元图4直线阻尼单元2.2软接触关节结构方案软接触关节具备双模切换功能，设计十字轴作为连接件。一方面，十字轴的正交旋转驱动轴可实现单关节双自由度刚性传动，若将多关节和臂杆耦合成星载抓捕机构则能实现空间六维路径规划；另一方面，在十字轴....

本文编号：3935693