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针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究

苏奕粼 侯绪研 曹盼 薛萍萍 唐天峰 李龙 陈涛 姜生元

苏奕粼, 侯绪研, 曹盼, 薛萍萍, 唐天峰, 李龙, 陈涛, 姜生元. 针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 293-298. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
引用本文: 苏奕粼, 侯绪研, 曹盼, 薛萍萍, 唐天峰, 李龙, 陈涛, 姜生元. 针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 293-298. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
SU Yilin, HOU Xuyan, CAO Pan, XUE Pingping, TANG Tianfeng, LI Long, CHEN Tao, JIANG Shengyuan. Research of Adhesion Mechanism in Space Climbing Robot On-Orbit Servicing for Spacecraft[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(3): 293-298. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
Citation: SU Yilin, HOU Xuyan, CAO Pan, XUE Pingping, TANG Tianfeng, LI Long, CHEN Tao, JIANG Shengyuan. Research of Adhesion Mechanism in Space Climbing Robot On-Orbit Servicing for Spacecraft[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(3): 293-298. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015

针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
基金项目: 863-704专项资金资助项目(2015AA2256);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HIT.NSRIF.2017028)

Research of Adhesion Mechanism in Space Climbing Robot On-Orbit Servicing for Spacecraft

  • 摘要: 针对空间合作目标航天器在轨维护任务需求,提出一种新型结构的空间爬行机器人,可搭载于抓取机械臂上,在主动航天器和故障目标形成连接后,爬行移动到故障目标上需要维修的位置进行维修精细操作。该机器人移动系统主要由压电驱动腿、微修饰粘附足组成。其微观粘附足借鉴壁虎刚毛的粘附机理,设计微米级微阵列的机器人足端结构。在上述结构设计基础上,利用离散元软件建立其仿真模型,对壁虎的强吸附能力和快速脱附能力进行理论建模分析,建立单根刚毛在不同状态下的受力模型,模拟刚毛在不同脱附角下的粘附和脱附的过程,对其单个刚毛的粘附特性进行分析。仿真结果表明:在空间零重力环境下,通过不同运动方式可以实现单个刚毛的吸附和快速脱附的能力。为后续实现机器人足的吸附和快速脱附的能力提供了理论支持。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-01
  • 修回日期:  2017-02-27
  • 刊出日期:  2017-06-01

针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
    基金项目:  863-704专项资金资助项目(2015AA2256);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HIT.NSRIF.2017028)

摘要: 针对空间合作目标航天器在轨维护任务需求,提出一种新型结构的空间爬行机器人,可搭载于抓取机械臂上,在主动航天器和故障目标形成连接后,爬行移动到故障目标上需要维修的位置进行维修精细操作。该机器人移动系统主要由压电驱动腿、微修饰粘附足组成。其微观粘附足借鉴壁虎刚毛的粘附机理,设计微米级微阵列的机器人足端结构。在上述结构设计基础上,利用离散元软件建立其仿真模型,对壁虎的强吸附能力和快速脱附能力进行理论建模分析,建立单根刚毛在不同状态下的受力模型,模拟刚毛在不同脱附角下的粘附和脱附的过程,对其单个刚毛的粘附特性进行分析。仿真结果表明:在空间零重力环境下,通过不同运动方式可以实现单个刚毛的吸附和快速脱附的能力。为后续实现机器人足的吸附和快速脱附的能力提供了理论支持。

English Abstract

苏奕粼, 侯绪研, 曹盼, 薛萍萍, 唐天峰, 李龙, 陈涛, 姜生元. 针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 293-298. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
引用本文: 苏奕粼, 侯绪研, 曹盼, 薛萍萍, 唐天峰, 李龙, 陈涛, 姜生元. 针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(3): 293-298. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
SU Yilin, HOU Xuyan, CAO Pan, XUE Pingping, TANG Tianfeng, LI Long, CHEN Tao, JIANG Shengyuan. Research of Adhesion Mechanism in Space Climbing Robot On-Orbit Servicing for Spacecraft[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(3): 293-298. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
Citation: SU Yilin, HOU Xuyan, CAO Pan, XUE Pingping, TANG Tianfeng, LI Long, CHEN Tao, JIANG Shengyuan. Research of Adhesion Mechanism in Space Climbing Robot On-Orbit Servicing for Spacecraft[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(3): 293-298. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.015
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