【技术实现步骤摘要】
一种空间机械臂在轨操作平台及系统
本专利技术涉及空间机械臂
，尤其涉及一种空间机械臂在轨操作平台及系统。
技术介绍
空间机械臂在轨操作系统用于支持航天员舱内控制机械臂的运动，同时支持地面遥操作业方式监控机械臂，是执行机械臂任务的发起端与状态监测端。目前已成功发射并应用在空间机械臂的操作系统有国际空间站机械臂(SSRMS)的MSS操作系统，其采用分立式设计，由多个部组件搭建而成，冗余设计欠佳；未采用模块化设计，不便于在轨维护；手柄不具备力反馈功能，无法向操作者提供力觉反馈，无法以力为通道实现操作者对从端未知环境和机械臂与从端环境交互状态的感知，单一的视觉交互通道限制了操作者完成专业任务的效果、效率和安全性。因此，很有必要设计一种新的空间机械臂在轨操作系统，用于克服现有技术中所存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空间机械臂在轨操作平台及系统，采用冗余设计、模块化方案、力反馈手柄技术，可实现航天员对空间机械臂的沉侵式控制操作。为了实现上述目的，本专利技术提供了一...
【技术保护点】
1.一种空间机械臂在轨操作平台，其特征在于，包括控制模块、操作显示模块、力反馈手柄模块，其中：/n所述操作显示模块与所述控制模块电连接，用于实现机械臂控制指令的输入以及用于机械臂多种状态的显示；/n所述力反馈手柄模块与所述控制模块电连接，用于实现对机械臂单关节、肘部相机云台、以及末端执行器的操作；/n所述控制模块主要用于数据与指令的交互。/n
【技术特征摘要】
1.一种空间机械臂在轨操作平台，其特征在于，包括控制模块、操作显示模块、力反馈手柄模块，其中：
所述操作显示模块与所述控制模块电连接，用于实现机械臂控制指令的输入以及用于机械臂多种状态的显示；
所述力反馈手柄模块与所述控制模块电连接，用于实现对机械臂单关节、肘部相机云台、以及末端执行器的操作；
所述控制模块主要用于数据与指令的交互。
2.根据权利要求1所述的空间机械臂在轨操作平台，其特征在于，所述控制模块为双机冷备份的控制模块，用于实现机械臂遥测参数、指令的解析及数据管理、以及数据的转发处理。
3.根据权利要求1所述的空间机械臂在轨操作平台，其特征在于，所述操作显示模块包括液晶屏以及快捷按键。
4.根据权利要求1所述的空间机械臂在轨操作平台，其特征在于，所述力反馈手柄模块包括平动手柄以及转动手柄，其中：
所述平动手柄采用三自由度的delta并联机构设计，用于实现前后、左右、上下的移动控制以及复合方向的移动控制；
所述转动手柄采用三自由度的3-RRR球面并联机构设计，用于实现俯仰、偏航、旋转的姿态控制以及复合方向的旋转控制。
5.根据权利要求1所述的空间机械臂在轨操作平台，其特征在于，所述操作显示模块与所述力反馈手柄模块分别通过内总线与所述控制模块进行信息交互。
6.一种空间机械臂在轨操作系统，包括空间站数据管理平台、机械臂、以及权利要求1-5中任一项所述的空间机械臂在轨操作平台，其中：
所述空间站数据管理平台通过系统总线与所述空间机械臂在轨操作平台进行信息交互；
所述机械臂包括末端执行器及中央控制器，其通过机械臂专用总线与所述空间机械臂在轨操作平台进行信息交互。
7.根据权利要求6所述的空间机械臂在轨操作系统，其特征在于，所述控制模块采用CPU+FPGA架构设计，用于：
接收来自空间站数据管理平台或地面遥控发送给空间机械臂在轨操作平台的总线指令，以及将数据解析、提取、并执行；
将空间机械臂在轨操作平台及机械臂的状态数据发送给空间站数据管理...
【专利技术属性】
技术研发人员：马动涛，邱新安，曾政菻，魏志明，李文新，王世佳，段福伟，周震，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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