[發明專利]一種用于模擬多剛體機械臂運動的空間微低重力補償方法

有效

• 申請號: 201410545087.0
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104385302A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 劉鵬;高奔;陳建鵬;韓佩彤
• 申請（專利權）人: 天津航天機電設備研究所
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;G01N1/02
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 李震勇

1.一種用于模擬多剛體機械臂運動的空間微低重力補償方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.通過懸吊裝置(2)將機械臂(1)懸吊連接于位置跟蹤系統，在機械臂(1)未運動時，懸吊裝置(2)中的吊索(6)處于鉛直狀態；

S2.機械臂(1)運動時，懸吊裝置(2)上的吊索傾角測量系統監測吊索(6)的偏角，吊索傾角測量系統將偏角數值傳送至綜控系統，在綜控系統的解算和控制下，位置跟蹤系統作出相應的位置跟蹤運動以縮小偏角至允許誤差內；

S3.機械臂(1)運動時，懸吊裝置(2)上的力傳感器試試監測吊索(6)對機械臂的補償力，并將補償力的變化量傳送至綜控系統，當補償力的變化量超出允許的誤差時，綜控系統控制重力補償系統(3)調節補償力的大小以縮小補償力的變化量至允許誤差內；

S2和S3同時進行，實現機械臂(1)運動時的位置跟蹤和重力補償。

2.根據權利要求1所述的補償方法，其特征在于：懸吊裝置(2)懸吊連接于機械臂(1)的質心。

3.根據權利要求1所述的補償方法，其特征在于：吊索傾角測量系統采用十字軸原理，其包括角度傳感器，吊索(6)的頂端與十字軸的一對轉軸連接，十字軸的另一對轉軸鉸接于重力補償系統且安裝有角度傳感器。

4.根據權利要求1所述的補償方法，其特征在于：機械臂(1)的兩條臂桿分別設置有用于連接吊索(6)下端的吊點，機械臂(1)的內臂桿(11)上設置雙側吊點，機械臂(1)的外臂桿(12)上設置單側吊點。

5.根據權利要求4所述的補償方法，其特征在于：懸吊裝置(2)還包括設置于吊索(6)和機械臂(1)之間的避讓機構(21)和萬向軸承(22)，吊索(6)的下端連接于避讓機構(21)，避讓機構(21)的下端通過萬向軸承(22)連接機械臂(1)上的吊點。

6.根據權利要求1所述的補償方法，其特征在于：位置跟蹤運動系統包括直角式跟蹤平臺(5)和極坐標式跟蹤平臺(4)，直角式跟蹤平臺(5)跟蹤內臂桿(11)的運動，極坐標式跟蹤平臺(4)跟蹤外臂桿(12)的運動，且與內臂桿(11)相接的吊索(6)穿過極坐標式跟蹤平臺(4)的Z軸，與外臂桿(12)相接的吊索(6)連接直角式跟蹤平臺(5)。