[發(fā)明專利]一種艙段裝配平臺及艙段裝配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910873285.2
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110733617B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉兆陽;景奉水;范俊峰;譚民;梁自澤;李恩;楊國棟;王喆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: B63B73/20
• 分類號: B63B73/20;F42B33/00;B25J11/00
• 代理公司: 北京市恒有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種艙段裝配平臺，其特征在于，所述艙段裝配平臺包括承載模塊、調(diào)姿模塊、檢測模塊以及基座；所述承載模塊與所述調(diào)姿模塊連接，所述承載模塊通過所述調(diào)姿模塊設(shè)置于所述基座上，其中：

所述承載模塊，包括第一連接部、艙段固定部；所述艙段固定部設(shè)置于所述第一連接部上部，用于固定待裝配艙段；

所述調(diào)姿模塊包括多個相互獨立的機械臂單元；所述機械臂單元包括三自由度機械臂、第一連接件和控制器；所述第一連接件的一端與所述三自由度機械臂的上端部鉸接，另一端與所述第一連接部下部連接；所述控制器用于所述三自由度機械臂和/或第一連接件的動作控制；

所述基座包括導(dǎo)軌，所述三自由度機械臂下端部滑動設(shè)置于所述導(dǎo)軌；

所述檢測模塊包括多個分布式設(shè)置的傳感器；所述傳感器包括設(shè)置于所述機械臂單元的力傳感器，多個所述力傳感器用于檢測所述承載模塊的受力信息；

所述三自由度機械臂包括剛性組件，所述剛性組件包括沿自身長度方向依次連接的至少兩個剛性連桿，所述力傳感器包括第一力傳感器，任意兩個相鄰的所述剛性連桿之間均安裝有一個所述第一力傳感器，所述第一力傳感器的控制端與所述控制器信號連接，所述控制器基于所述第一力傳感器的信號控制所述剛性組件沿三個相互正交方向的移動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艙段裝配平臺，其特征在于，所述導(dǎo)軌為多條導(dǎo)軌，所述三自由度機械臂包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置設(shè)置有與所述導(dǎo)軌配合的滾珠絲杠，多個所述三自由度機械臂均通過所述驅(qū)動裝置均勻滑動設(shè)置于多條所述導(dǎo)軌并能沿所述導(dǎo)軌延伸方向移動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的艙段裝配平臺，其特征在于，所述三自由度機械臂在以x、y、z軸為坐標(biāo)軸的空間直角坐標(biāo)系中，所述驅(qū)動裝置與所述控制器信號連接，所述驅(qū)動裝置包括縱向驅(qū)動機構(gòu)、第一水平驅(qū)動機構(gòu)、第二水平驅(qū)動機構(gòu)以及底座，其中：

所述縱向驅(qū)動機構(gòu)、第一水平驅(qū)動機構(gòu)、第二水平驅(qū)動機構(gòu)以及底座沿所述縱向驅(qū)動機構(gòu)輸出軸長度方向依次連接，所述底座通過所述滾珠絲杠滑動設(shè)置于所述導(dǎo)軌；

所述底座與所述第二水平驅(qū)動機構(gòu)接觸面設(shè)置有沿y軸方向設(shè)置的第一滑軌，所述第二水平驅(qū)動機構(gòu)能夠沿所述第一滑軌延伸方向移動；

所述第二水平驅(qū)動機構(gòu)與所述第一水平驅(qū)動機構(gòu)接觸面設(shè)置有沿x軸方向設(shè)置的第二滑軌，所述第一水平驅(qū)動機構(gòu)能夠沿所述第二滑軌延伸方向移動；所述縱向驅(qū)動機構(gòu)固設(shè)于所述第一水平驅(qū)動機構(gòu)上；

所述剛性組件一端與所述縱向驅(qū)動機構(gòu)輸出端連接，所述剛性組件在所述縱向驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下能夠沿豎直方向移動，所述剛性組件另一端與所述第一連接件連接，在所述控制器的控制下，所述三自由度機械臂能夠?qū)崿F(xiàn)沿x、y、z軸方向移動。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的艙段裝配平臺，其特征在于，

所述控制器基于所述第一力傳感器的信號控制所述驅(qū)動裝置，所述剛性組件在所述驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，能夠?qū)崿F(xiàn)沿三個相互正交方向的移動。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的艙段裝配平臺，其特征在于，所述第一連接件為球鉸，所述控制器通過控制所述驅(qū)動裝置以及第一連接件能夠?qū)崿F(xiàn)所述第一連接部沿三個相互正交方向的移動以及繞三個正交軸線的旋轉(zhuǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艙段裝配平臺，其特征在于，所述艙段固定部還包括承載支架和固定帶，所述固定帶固設(shè)于所述承載支架，所述承載支架與待裝配艙段同軸設(shè)置，所述待裝配艙段通過所述承載支架及所述固定帶固設(shè)于所述第一連接部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的艙段裝配平臺，其特征在于，所述承載支架為多個，任意相鄰的兩個所述承載支架相互平行；所述承載支架與所述待裝配艙段接觸端設(shè)置有多個防滑橡膠塊，所述多個防滑橡膠塊等間距陣列于所述承載支架。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的艙段裝配平臺，其特征在于，所述艙段裝配平臺用于將待裝配艙段與固定艙段裝配；所述待裝配艙段通過所述承載支架及所述固定帶固設(shè)于所述第一連接部，所述固定艙段固設(shè)于所述艙段裝配平臺工作空間內(nèi)，所述待裝配艙段與所述固定艙段在靠近彼此的端部分別對應(yīng)地設(shè)置有多個定位節(jié)點，所述待裝配艙段與所述固定艙段通過所述定位節(jié)點連接。