空间机械臂遥操作力觉操控手柄的设计与分析

摘要：

为了解决空间机械臂在执行任务时,空间机械臂一但产生较大的碰撞力,就会使机械臂甚至是航天器发生损坏,普通操控器单一的基于位置反馈,并不能为操作者提供力觉反馈从而不能保证对机械臂操控的安全性的问题.设计具有力觉反馈的临场感操控手柄,通过空间机械臂末端力传感器提供末端力觉信息,控制驱动电机使该力觉操控手柄能够提供六个自由度的接触力反馈给操作者,极大提高操作者操作精度和安全性,在操作过程中该设计为操作者提供空间机械臂末端的真实触感,从而使操作者的操控具有临场感,能够更安全、精准的完成操控任务.在结构上为了能够实现六自由度完备力觉反馈,提出使用三自由度并联机械手,混合一个三自由度的串连机械手组合结构形式,用以实现机械臂末端六自由度力觉反馈.结果表明,所设计的力觉操控手柄具有机械位姿分离的特性,该力觉操作手柄能够在?120 mm×120 mm空间内跟随空间机械臂末端曲线运动,并提供X,Y,Z三个方向的3 N力反馈触觉,以及相应方向上0.2 N·m的扭转力矩.

关键词：空间机械臂、操控手柄、力觉反馈、临场感

所属期刊栏目：43

分类号：TP242.2(自动化技术及设备)

资助基金：吉林省省级产业创新专项资金项目2017C045

在线出版日期：2020-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：89-95