The invention discloses a continuous arm group acquisition mechanism for non-cooperative targets, which comprises a acquisition device and a driving device. The capturing device consists of nine underactuated continuous manipulators which are fixed on the drive box cover with two inner and outer rings, and three and six inner and outer rings are arranged along the circumferential direction respectively. Each manipulator consists of a silica gel sleeve, a central skeleton composed of several rigid connecting rods in series, a driving soft wire through the crossing hole of the rigid connecting rod to realize the bending of the manipulator, and one through the center of the rigid connecting rod. The holes are used to change the rigidity of the manipulator. Each manipulator has a rotating hinge which is hinged by adjacent rigid connecting rods and a spherical hinge which bends in any direction, so that the manipulator can be adapted to the target of a certain size and shape. The invention allows the target to enter from the top and side of the capture mechanism at almost any angle, and the capture mechanism can perform the task well even if individual manipulators fail.
【技术实现步骤摘要】
一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构
本专利技术涉及一种非合作目标的捕获装置,具体涉及一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构,适用于对空中、地面、水下的非合作目标进行抓捕。
技术介绍
非合作目标是指诸如失控卫星、太空垃圾、大气和水下漂浮物等一类广泛存在于空间、地面、水面和水下的待捕获对象,其上不安装用于配合机械臂捕获的专用机构及用于辅助测量的合作标志器和特征块,不能进行姿态控制,或不能提供有效合作信息。具体体现为结构特征不规则、机动行为不配合、信息层面不沟通。目前传统刚性捕获机构和大多数柔性捕获机构都需要在捕获过程中对位姿精度要求极高,任何微小的误差都可能造成捕获失败,增加了系统控制的难度;网式捕获机构可重复性较差;刚性捕获机构柔顺性较差,接触碰撞时容易产生较大的冲击,极易对目标、捕获机构造成伤害;柔性捕获机构虽具有较强的形状适应能力,但又存在刚度与负载能力不足的问题。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有的技术缺陷,提供了一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构,可以显著降低捕获机构控制难度,提高捕获机构负载能力和任务可靠性。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:本专利技术提供了一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构,包括捕获装置、驱动装置;捕获装置包括九根欠驱动连续型机械臂,每根欠驱动连续型机械臂包括中央骨架、第一驱动软丝、第二驱动软丝和表面有凸起的硅胶套;驱动装置包括第一电机、第二电机、电机固定板、十二个直线轴承、六根直线轴承导杆、第一驱动丝固定板、第二驱动丝固定板、驱动箱盖、六个侧板和驱动箱底;六根直线轴承导杆中部及两端均加工有螺纹,在螺纹处均设置 ...
【技术保护点】
1.一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构,其特征在于,包括捕获装置和驱动装置,所述捕获装置包括九根欠驱动连续型机械臂,每根欠驱动连续型机械臂由中央骨架、第一驱动软丝、第二驱动软丝和表面有凸起的硅胶套组成;驱动装置由第一电机、第二电机、电机固定板、十二个直线轴承、六根直线轴承导杆、第一驱动丝固定板、第二驱动丝固定板、驱动箱盖、侧板和驱动箱底组成;九根欠驱动连续型机械臂通过螺栓固定于所述驱动箱盖上并沿驱动箱盖的圆周方向分为内、外两圈,内、外圈分别均布三根和六根欠驱动连续型机械臂,六根直线轴承导杆的中部和两端均设有螺纹,六根直线轴承导杆的底端沿驱动箱底的圆周方向竖直均布固定于驱动箱底,所述电机固定板通过螺母固定于六根直线轴承导杆的中部螺纹处,第一电机、第二电机均通过螺钉固定至电机固定板,每根直线轴承导杆上均穿装有两个直线轴承,第一驱动丝固定板、第二驱动丝固定板分别通过六个直线轴承与六根直线轴承导杆滑动连接,六根直线轴承导杆的顶端与驱动箱盖固定;第一电机和第二电机分别用于驱动第一驱动丝固定板和第二驱动丝固定板以实现臂群弯曲收拢和变刚度操作。
【技术特征摘要】
1.一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构,其特征在于,包括捕获装置和驱动装置,所述捕获装置包括九根欠驱动连续型机械臂,每根欠驱动连续型机械臂由中央骨架、第一驱动软丝、第二驱动软丝和表面有凸起的硅胶套组成;驱动装置由第一电机、第二电机、电机固定板、十二个直线轴承、六根直线轴承导杆、第一驱动丝固定板、第二驱动丝固定板、驱动箱盖、侧板和驱动箱底组成;九根欠驱动连续型机械臂通过螺栓固定于所述驱动箱盖上并沿驱动箱盖的圆周方向分为内、外两圈,内、外圈分别均布三根和六根欠驱动连续型机械臂,六根直线轴承导杆的中部和两端均设有螺纹,六根直线轴承导杆的底端沿驱动箱底的圆周方向竖直均布固定于驱动箱底,所述电机固定板通过螺母固定于六根直线轴承导杆的中部螺纹处,第一电机、第二电机均通过螺钉固定至电机固定板,每根直线轴承导杆上均穿装有两个直线轴承,第一驱动丝固定板、第二驱动丝固定板分别通过六个直线轴承与六根直线轴承导杆滑动连接,六根直线轴承导杆的顶端与驱动箱盖固定;第一电机和第二电机分别用于驱动第一驱动丝固定板和第二驱动丝固定板以实现臂群弯曲收拢和变刚度操作。2.根据权利要求1所述的一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构,其特征在于,位于内圈的每根欠驱动连续型机械臂与位于外圈的相邻两根欠驱动连续型机械臂呈等边三角形布置,且在位于外圈的六根欠驱动连续型机械臂的硅胶套上均布置有一个压力传感器。3.根据权利要求1所述的一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构,其特征在于,所述中央骨架由十个刚性连杆串联构成,并依次形成四个转动铰链和五个球铰链。4.根据权利要求3所述的一种面向非合作目标的连续型臂群捕获机构,其特征在于:所述刚性连杆包括四种类型,所有刚性连杆的底面均设置有一个用于穿设第一驱动软丝的过线...
【专利技术属性】
技术研发人员:任成伟,康荣杰,杨铖浩,戴建生,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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