用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统技术方案

本实用新型专利技术涉及载人航天空间站科学实验设备，特别涉及一种用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统。包括空间站科学手套箱及设置于空间站科学手套箱内的微操作机器人系统；微操作机器人系统包括：三维载物台，具有X、Y、Z三轴运动功能；显微视觉系统，设置于三维载物台上，用于对空间生物实验样品的显微观察，并实时输出图像数据；操作机构，用于对空间生物实验样品进行操作；夹持机构，用于对空间生物实验样品进行夹持与移动；吸附与注射机构，与操作机构和夹持机构连接用于提供正压气动力及负压气动力。本实用新型专利技术具备在轨进行灵巧、精细的多自由度自主操作功能，以达到在空间站进行生命科学实验的目的。间站进行生命科学实验的目的。间站进行生命科学实验的目的。

【技术实现步骤摘要】
用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统


[0001]本技术涉及载人航天空间站科学实验设备，特别涉及一种用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统。

技术介绍

[0002]空间生命科学与生物技术是空间科学中最重要且最具有代表性的研究领域之一，对丰富和深化自然科学知识体系，提高人类医学和生物学认知，指导和推动人类健康和新农业技术发展，服务于科技创新和国民经济建设都具有十分重要的意义。空间生命科学实验设备是开展空间生命科学与生物技术研究的重要组成部分之一，其功能和技术指标决定了空间生命科学与生物技术研究的深度和广度，对实验任务的完成情况和完成能力起着至关重要的作用。
[0003]微操作实验是生命科学探索的基本方法，通常涉及到对生物细胞的吸持、注射、切割等操作，操作精度要求达到微米级。在地面环境下，目前有成熟的成套商用生物微操作设备，但体积、重量较大，消耗资源较多，难以用于空间站在轨环境。因此，需要为空间站设计一套体积小、重量轻、资源消耗少的微操作系统。另外，由于航天员在轨进行精细操作难度极大，当前世界范围内也没有可借鉴的案例，因此，空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统，其特征在于，包括空间站科学手套箱(2)及设置于空间站科学手套箱(2)内的微操作机器人系统(1)；所述微操作机器人系统(1)包括：三维载物台(11)，具有X、Y、Z三轴运动功能；显微视觉系统(12)，设置于三维载物台(11)上，用于对空间生物实验样品的显微观察，并实时输出图像数据；操作机构(13)，用于对空间生物实验样品进行操作；夹持机构(14)，用于对空间生物实验样品进行夹持与移动；吸附与注射机构(15)，与操作机构(13)和夹持机构(14)连接，吸附与注射机构(15)用于为操作机构(13)提供正压气动力及为夹持机构(14)提供负压气动力。2.根据权利要求1所述的用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统，其特征在于，所述操作机构(13)包括宏操作臂(131)、微操作器(132)及注射针组件(133)，其中宏操作臂(131)为六自由度运动机构，微操作器(132)设置于宏操作臂(131)的末端；注射针组件(133)设置于微操作器(132)的末端，注射针组件(133)通过所述吸附与注射机构(15)提供的正压气动力对空间生物实验样品进行注射液体。3.根据权利要求2所述的用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统，其特征在于，所述微操作器(132)包括依次串联的三个微动滑台组件，具有X、Y、Z三轴平动的自由度。4.根据权利要求1所述的用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统，其特征在于，所述夹持机构(14)包括依次连接的X轴滑台组件Ⅱ(141)、Y轴滑台组件Ⅱ(142)、Z轴滑台组件Ⅱ(143)及吸持针组件(144)，其中吸持针组件(144)通过所述吸附与注射机构(15)提供的负压气动力对空间生物实验样品进行捕获及固定。5.根据权利要求4所述的用于空间站在轨生命科学实验的微操作机器人系统，其特征在于，所述夹持机构(14)还包括基座(145)，所述X轴滑台...

【专利技术属性】
技术研发人员：宛敏红，周维佳，刘晓源，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：新型
国别省市：