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《空間機(jī)械臂水下試驗(yàn)及其關(guān)鍵技術(shù)綜述.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第２２卷第１期載人航天Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．１２０１６年２月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＦｅｂ．２０１６空間機(jī)械臂水下試驗(yàn)及其關(guān)鍵技術(shù)綜述曾磊，孫鵬飛，陳明，金儼，劉賓（北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部空間智能機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，１０００９４北京）摘要：為配合航天員出艙活動(dòng)訓(xùn)練以及在中性浮力環(huán)境中驗(yàn)證空間機(jī)械臂的相關(guān)任務(wù)和功能，需開展空間機(jī)械臂的水下試驗(yàn)工作。對(duì)加拿大Ｉ臂、Ｒａｎｇｅｒ項(xiàng)目、Ｅｕｒｏｂｏｔ歐洲號(hào)機(jī)器人等國(guó)際空間機(jī)械臂水下試驗(yàn)情況進(jìn)行了調(diào)研，提煉出水下密封技術(shù)、水下接口濕式插拔技術(shù)、中性浮力配平技術(shù)、水動(dòng)
2、力特性仿真技術(shù)、水壓傳動(dòng)與關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)空間機(jī)械臂后續(xù)開展水下試驗(yàn)工作提供參考和借鑒。關(guān)鍵詞：空間機(jī)械臂；中性浮力；水下試驗(yàn)；關(guān)鍵技術(shù)中圖分類號(hào)：Ｖ４１６暢５文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：１６７４-５８２５（２０１６）０１-００４５-１０ReviewofUnderwaterTestandKeyTechnologiesofSpaceManipulatorＺＥＮＧＬｅｉ，ＳＵＮＰｅｎｇｆｅｉ，ＣＨＥＮＭｉｎｇ，ＪＩＮＹａｎ，ＬＩＵＢｉｎ（ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｐａｃｅＲｏｂｏｔｉ
3、ｃＳｙｓｔｅｍｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｐａｃｅｃｒａｆｔＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｓｕｐｐｏｒｔｔｈｅＥＶＡｔｒａｉｎｉｎｇｏｆａｓｔｒｏｎａｕｔｓａｎｄｖｅｒｉｆｙｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｔａｓｋｓａｎｄｆｕｎｃ-ｔｉｏｎｓｏｆｓｐａｃｅｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｉｎｔｈｅｎｅｕｔｒａｌｂｕｏｙａｎｃｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｔｅｓｔｉｓｎｅｅｄｅｄ．Ｕｎ-ｄ
4、ｅｒｗａｔｅｒｔｅｓｔｏｆＣａｎａｄａｒｍＩ，Ｒａｎｇｅｒ，Ｅｕｒｏｂｏｔｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｎｄｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｗｅｒｅｓｕｍ-ｍａｒｉｚｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｗｅｔ-ｍａｔｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｎｅｕｔｒａｌｂｕｏｙａｎｃｙｂａｌａｎｃｅ，ａｎｄｗａｔｅｒ-ｗａｌｌｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｔｃ．Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅ-ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔ
5、ｈｅＣｈｉｎａｓｐａｃｅｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ．Keywords：ｓｐａｃｅｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ；ｎｅｕｔｒａｌｂｕｏｙａｎｃｙ；ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｔｅｓｔ；ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ驗(yàn)等試驗(yàn)驗(yàn)證及訓(xùn)練工作。結(jié)合我國(guó)空間站及空１引言間機(jī)械臂的任務(wù)情況，有必要在地面開展空間機(jī)為模擬在太空中微重力環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，械臂的水下試驗(yàn)工作，配合航天員開展出艙活動(dòng)空間機(jī)構(gòu)大多在地面開展了模擬失重狀態(tài)的試驗(yàn)訓(xùn)練以及在中性浮力環(huán)境中驗(yàn)證空間機(jī)械臂的相研究，目前比較常用的模擬方法主要是懸掛法、氣關(guān)任務(wù)和功能。本文對(duì)空間機(jī)械臂水下試驗(yàn)情況［１-２
6、］浮法和水浮法。懸掛方法存在很多外加干擾，及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，為我國(guó)空間機(jī)械臂后續(xù)開［３-４］精度有限；氣浮式仿真系統(tǒng)只能提供兩維空間展水下試驗(yàn)工作提供參考和借鑒。［５］的運(yùn)動(dòng)模型；水浮法維護(hù)費(fèi)用較高，但從運(yùn)動(dòng)２中性浮力試驗(yàn)方法概述學(xué)上來說，水浮法是一種相當(dāng)逼真的失重模擬方［６-８］法，與太空環(huán)境最為相似所謂中性浮力模擬，就是將物體全部浸沒在目前，國(guó)外已在中性浮力水槽中陸續(xù)開展了水中，利用精確調(diào)整配重或漂浮器的浮力，使被試哈勃望遠(yuǎn)鏡維修水下試驗(yàn)、空間制動(dòng)器在軌組裝對(duì)象的比重與水相同，平衡于水中任何地點(diǎn)，達(dá)到水下試驗(yàn)、空間精密拋物反
7、射鏡空間組裝水下試模擬微重力環(huán)境的效果。中性浮力模擬的突出優(yōu)收稿日期：２０１５-０８-２１；修回日期：２０１５-１２-０４作者簡(jiǎn)介：曾磊（１９８５－），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)榭臻g機(jī)械設(shè)計(jì)與試驗(yàn)。Ｅ-ｍａｉｌ：ｚｅｎｇｌｅｉ２７０１＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ４６載人航天第２２卷點(diǎn)是：在微重力環(huán)境條件下，機(jī)械臂可在六自由度［９-１０］下長(zhǎng)時(shí)間地、無限制地連續(xù)運(yùn)動(dòng)；是唯一可與軌道上的機(jī)械臂同步進(jìn)行空間活動(dòng)、操作演示的模［１１］擬方法。它的缺點(diǎn)是：因水有動(dòng)態(tài)阻尼和粘滯效應(yīng)，所以操作、活動(dòng)速度不能太快，在０暢３ｍ／ｓ～［１２］０暢６ｍ／ｓ之間
8、的慢速運(yùn)動(dòng)，模擬才是逼真的。中性浮力模擬的突出優(yōu)點(diǎn)，使它得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是中性浮力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建造和維護(hù)費(fèi)用［17］圖1NBL的全尺寸航天飛機(jī)模型與其他訓(xùn)練裝置高、試驗(yàn)時(shí)需要保證系統(tǒng)的密封性，同時(shí)容易受水Fig．1Thefull-sizeshu
