一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统技术方案

技术编号:39964657 阅读:26 留言:0更新日期:2024-01-09 00:19
本发明专利技术公开了一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统,属于机器人的仿真实验设计领域,本发明专利技术基于气浮台实验技术和动力学相似原理,建立包含爬行机器人仿真器、空间柔性桁架航天器仿真器、室内运动捕捉系统的物理仿真实验系统,实现对二维平面内的航天器姿轨运动‑桁架振动‑机器人运动耦合特性的实验模拟。本发明专利技术系统为空间结构爬行机器人地面仿真实验提供了新思路,可形成理论、数值和实验相互考核的研究框架,通过地面物理仿真实验对理论和数值研究成果进行考核验证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人的仿真实验设计领域,具体是一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统


技术介绍

1、随着机器人的发展与对超大型航天器需求的提高,通过自主设计的空间机器人来完成超大型航天器的构建与维护成为我国航天科技领域的重要发展方向。相对于自由飞行机器人和固定机械臂,爬行机器人的独特优势在于既能实现大范围作业又无需消耗燃料,其在空间站领域的成功应用非常具有代表性。然而,现有的空间爬行机器人,为了满足爬行机器人低成本、高效率建造和和维护航天器的需求,就必须要探索大型空间桁架结构爬行机器人概念设计及实施方案。地面仿真实验系统作为代价高昂的在轨试验的前置环节,一套优秀的地面实验系统有助于更好的探索大型空间结构爬行机器人的设计与实施方案。


技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题,本专利技术公开了一种关于两足爬行机器人与大型空间柔性结构航天器的地面仿真实验系统,该地面仿真实验系统作为代价高昂的在轨试验的前置环节,通过地面物理仿真实验可对理论和数值研究成果进行初步检验。

<p>2、本专利技术是本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统,其特征在于,所述的系统包括:爬行机器人仿真器(1)、空间柔性桁架航天器仿真器(2)、室内运动捕捉系统(3);

2.根据权利要求1所述的一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统,其特征在于,所述的航天器本体仿真器的惯量远大于爬行机器人仿真器,并通过截面尺寸压缩的方式保证大尺寸桁架结构柔性,使得实验系统低阶固有频率与在轨系统处于同一量级;所述的截面尺寸压缩的方式为比例缩小,控制桁架截面尺寸,使得地面系统的低阶频率和真实在轨频率接近。

3.根据权利要求1所述的一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验...

【技术特征摘要】

1.一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统,其特征在于,所述的系统包括:爬行机器人仿真器(1)、空间柔性桁架航天器仿真器(2)、室内运动捕捉系统(3);

2.根据权利要求1所述的一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统,其特征在于,所述的航天器本体仿真器的惯量远大于爬行机器人仿真器,并通过截面尺寸压缩的方式保证大尺寸桁架结构柔性,使得实验系统低阶固有频率与在轨系统处于同一量级;所述的截面尺寸压缩的方式为比例缩小,控制桁架截面尺寸,使得地面系统的低阶频率和真实在轨频率接近。

3.根据权利要求1所述的一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统,其特征在于,所述的爬行机器人仿真器、大尺寸桁架结构、航天器本体仿真器置于大理石平台上;所述的大尺寸桁架结构、航天器本体仿真器下方均设置有气浮支撑轴承;通过气浮支撑轴承在大理石平台上进行自由漂浮,保证二维平面的太空失重环境模拟。

4.根据权利要求1所述的一种爬行机器人与大型空间柔性结构的地面仿真实验系统,其特征在于,所述的航天器本体仿真器具备位姿控制能力;所述的大尺寸桁架结构、爬行机器人仿真器上安装有用于无接触位移测量的光学靶标。

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:文浩陈小龙李静波
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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