【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空间在轨服务，具体涉及一种具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人。
技术介绍
1、太空空间环境是未知且严苛的，航天员在出舱执行太空任务时伴随着巨大的任务风险以及高昂的探测成本。随着人类太空探索活动的日益频繁和深入，空间任务的形式由简单趋于复杂，可靠的在轨服务技术愈发重要。
2、传统的机器人系统结构较为复杂、工艺成本较高，且构型单一、自主性差容易产生碰撞等安全隐患，复杂环境下作业困难，作业范围有限，故其可完成的任务内容十分有限。现有的空间机器人多为刚性结构存在在拾取物体过程中受力面积小，力度难以控制，易损坏目标等问题，导致部分空间作业无法顺利完成。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述技术问题，进而提供了一种具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人。
2、本专利技术的一种具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，包括缠绕捕获机构和自由飞行基座机构；飞行基座结构通过一缠绕臂连接口，与所述缠绕捕获机构固定连接。
3、进一步地，所述缠绕捕获机构包括缠绕杆和连接关节，多段缠绕杆间通过连接关节固定链接；每段缠绕杆中间为两端连通的圆孔。
4、进一步地，圆孔四周前后左右对称分布有四个相互隔绝、独立的气室，通过控制每个气室内的气体量实现软体杆的弯曲，进而实现整个缠绕捕获机构全驱全自由度的控制。
5、进一步地，连接关节前后左右对称分布有与缠绕杆上中的气室相连通的气孔。
6、进一步地，所述自由飞行基座机构包括缠绕臂连接口、基座
7、所述缠绕臂连接口固定位于所述顶板表面；所述基座顶板与所述基座侧壁固定连接；自由飞行基座机构的六个表面上均设有所述喷气孔，用于给基座位姿控制提供动力；所述高压气瓶与所述基座顶板固定连接；所述高压气瓶中的气体通过所述电磁阀向所述气室供给气体，所述电磁阀数量不少于所述气室数量。
8、进一步地，连接关节处的气孔通过气管经过所述圆孔后连接至基座处的所述电磁阀13，所述电磁阀动作从而带动所述气室中气体量变化。
9、进一步地，所述缠绕杆外侧设有柔性皮肤，柔性皮肤上设有多种传感器。
10、进一步地，所述自由飞行基座机构包括电源、控制器和串并联接口；
11、电源用于为电磁阀和控制器提供能量，控制器用于所述电磁阀的通断，串并联接口可与缠绕捕获末端固定连接，进行多个缠绕捕获机器人间的并联。
12、进一步地，包括缠绕捕获模式、环境检测模式、人机共融模式。
13、有益效果
14、本专利技术解决了传统机械臂刚性特征带来的缺点，缠绕捕获街斗采用柔性软体材料制作，通过改变材料腔内的气体含量控制机器人的运动，达到机器人的多自由度控制，实现对物体的缠绕捕获功能和复杂障碍环境下的柔性操作与检测功能；为改善传统机械臂与宇航员人机交互过程，将柔性皮肤应用于缠绕捕获机器人，实现缠绕捕获机器人的触觉感知功能，保障机器人能够自主完成燃料加注、装配维修、抓捕对接等任务。同时，通过触觉感知功能的闭环反馈，能够保证机器人安全的协助宇航员进行出舱任务。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，包括缠绕捕获机构(1)和自由飞行基座机构(2)；飞行基座结构(2)通过一缠绕臂连接口(8)，与所述缠绕捕获机构(1)固定连接。
2.根据权利要求2所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，所述缠绕捕获机构(1)包括缠绕杆(3)和连接关节(4)，多段缠绕杆(3)间通过连接关节(4)固定链接；每段缠绕杆(3)中间为两端连通的圆孔(5)。
3.根据权利要求3所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，圆孔(5)四周前后左右对称分布有四个相互隔绝、独立的气室(6)，通过控制每个气室内的气体量实现软体杆的弯曲，进而实现整个缠绕捕获机构全驱全自由度的控制。
4.根据权利要求2所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，连接关节(4)前后左右对称分布有与缠绕杆上中的气室相连通的气孔(7)。
5.根据权利要求1所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，所述自由飞行基座机构(2)包括缠绕臂连接口(8)、基座顶板(9)、喷气孔(10)、基座侧壁
6.根据权利要求4所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，连接关节处的气孔(7)通过气管经过所述圆孔(5)后连接至基座处的所述电磁阀(13)，所述电磁阀(13)动作从而带动所述气室(6)中气体量变化。
7.根据权利要求2所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，所述缠绕杆(3)外侧设有柔性皮肤，柔性皮肤上设有多种传感器。
8.根据权利要求1所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，所述自由飞行基座机构(2)包括电源、控制器和串并联接口；
9.根据权利要求1所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，多个所述具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人之间可进行串联或者并联。
10.根据权利要求1所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，包括缠绕捕获模式、环境检测模式、人机共融模式。
...【技术特征摘要】
1.一种具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，包括缠绕捕获机构(1)和自由飞行基座机构(2)；飞行基座结构(2)通过一缠绕臂连接口(8)，与所述缠绕捕获机构(1)固定连接。
2.根据权利要求2所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，所述缠绕捕获机构(1)包括缠绕杆(3)和连接关节(4)，多段缠绕杆(3)间通过连接关节(4)固定链接；每段缠绕杆(3)中间为两端连通的圆孔(5)。
3.根据权利要求3所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，圆孔(5)四周前后左右对称分布有四个相互隔绝、独立的气室(6)，通过控制每个气室内的气体量实现软体杆的弯曲，进而实现整个缠绕捕获机构全驱全自由度的控制。
4.根据权利要求2所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，连接关节(4)前后左右对称分布有与缠绕杆上中的气室相连通的气孔(7)。
5.根据权利要求1所述的具备柔性感知的空间气动缠绕捕获机器人，其特征在于，所述自由飞行基座机构(...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵翔宇，吴立刚，王浩屹，陈伟良，张欧阳，孙光辉，刘健行，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。