可立体滑行的空间机器人底座机构

本发明主要涉及空间机器人控制，尤其涉及一种可立体滑行的空间机器人底座机构。

背景技术：

1、大型空间装置如航天器的在轨安装、维护、升级等通常需要空间机器人在内部灵活移动。目前的移动方式以空间机器人自主飞行为主，对位姿测量及机器人控制的精密性要求较高，导致成本较高。另一方面，空间机器人在飞行产生的推进剂射流可能会对航天器内部的一些精密装置造成污染破坏，影响航天任务的正常进行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可立体滑行的空间机器人底座机构，用于实现空间机器人的高效移动，并且解决现有推进剂射流会对精密装置造成污染破坏的问题。

2、为达到上述目的，第一方面，本申请提供一种可立体滑行的空间机器人底座机构，包括转台、底座和伸缩机构；其中，所述转台设有第一通孔；所述底座的顶部设置有轴承，所述轴承穿过所述第一通孔与所述转台套接；所述伸缩机构包括套筒、穿过所述套筒的伸缩杆以及滚轮机构，其中所述套筒位于所述轴承的下方并与所述轴承套接，所述滚轮机构固定在所述伸缩杆的两端，用于使所述底座滑行。

3、优选地，所述转台的顶部设有标准接口，所述标准接口用于与机器人电气连接。

4、优选地，所述伸缩杆上设有卡槽，所述底座的侧壁设有第二通孔，所述伸缩杆穿过所述第二通孔并使所述侧壁容纳在所述卡槽的内部。

5、优选地，所述滚轮机构包括支撑座以及安装在所述支撑座底部的多个滚轮，所述多个滚轮被配置为使所述底座滑行。

6、优选地，所述底座连接有光学定位系统，所述光学定位系统用于计算所述底座的坐标位置。

7、第二方面，提供一种可立体滑行的空间机器人移动系统，包括桁架轨道、机器人以及如上述第一方面任一所述的可立体滑行的空间机器人底座机构，其中所述空间机器人内设有控制器，所述控制器被配置为控制所述可立体滑行的空间机器人底座机构的位姿和移动。

8、优选地，所述可立体滑行的空间机器人底座机构设置有至少两个，分别连接于所述空间机器人的两个相邻的侧壁。

9、优选地，所述空间机器人的至少两个相邻的侧壁设有安装台，用于与相应空间机器人底座机构的标准接口电气连接。

10、优选地，所述桁架轨道为环形，所述可立体滑行的空间机器人底座机构带动所述空间机器人在所述环形的内侧滑动。

11、优选地，所述控制器被配置为控制当前空间机器人底座机构的伸缩机构与所述桁架轨道分离，并控制相邻空间机器人底座机构的伸缩机构收紧于所述桁架轨道，以带动所述空间机器人在所述环形的内侧滑动。

12、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

13、可立体滑行的空间机器人底座机构能够作为通用型机器人承载装置使搭载的空间机器人在桁架轨道间高效灵活移动，并且可自由切换空间机器人的朝向，便于控制，采用电机驱动，避免了现有推进剂射流可能对会对航天器内部的一些精密装置造成污染破坏的问题。

14、可立体滑行的空间机器人移动系统能够使空间机器人在高效灵活移动的过程中自主切换如上提到的空间机器人底座机构，使得搭载的空间机器人可以在环形的桁架轨道中双向滑动，提供足够的姿态控制范围。此外在该空间机器人移动系统中空间机器人也可替换为载荷及宇航员等，以适用于不同的运输场景。

技术特征：

1.一种可立体滑行的空间机器人底座机构，其特征在于，包括转台、底座和伸缩机构；其中，

2.如权利要求1所述的空间机器人底座机构，其特征在于，所述转台的顶部设有标准接口，所述标准接口用于与空间机器人电气连接。

3.如权利要求2所述的空间机器人底座机构，其特征在于，所述伸缩杆上设有卡槽，所述底座的侧壁设有第二通孔，所述伸缩杆穿过所述第二通孔并使所述侧壁容纳在所述卡槽的内部。

4.如权利要求3所述的空间机器人底座机构，其特征在于，所述滚轮机构包括支撑座以及安装在所述支撑座底部的多个滚轮，所述多个滚轮被配置为使所述底座滑行。

5.如权利要求4所述的空间机器人底座机构，其特征在于，所述底座连接有光学定位系统，所述光学定位系统用于计算所述底座的坐标位置。

6.一种可立体滑行的空间机器人移动系统，其特征在于，包括桁架轨道、空间机器人以及如权利要求1-5任一所述的可立体滑行的空间机器人底座机构，其中所述空间机器人内设有控制器，所述控制器被配置为控制所述可立体滑行的空间机器人底座机构的位姿和移动。

7.如权利要求6所述的空间机器人移动系统，其特征在于，所述可立体滑行的空间机器人底座机构设置有至少两个，分别连接于所述空间机器人的两个相邻的侧壁。

8.如权利要求7所述的空间机器人移动系统，其特征在于，所述空间机器人的至少两个相邻的侧壁设有安装台，用于与相应空间机器人底座机构的标准接口电气连接。

9.如权利要求8所述的空间机器人移动系统，其特征在于，所述桁架轨道为环形，所述可立体滑行的空间机器人底座机构带动所述空间机器人在所述环形的内侧滑动。

10.如权利要求9所述的空间机器人移动系统，其特征在于，所述控制器被配置为控制当前空间机器人底座机构的伸缩机构与所述桁架轨道分离，并控制相邻空间机器人底座机构的伸缩机构收紧于所述桁架轨道，以带动所述空间机器人在所述环形的内侧滑动。

技术总结
本申请提供了一种可立体滑行的空间机器人底座机构，包括转台、底座和伸缩机构；其中转台设有第一通孔；底座的顶部设置有轴承，轴承穿过第一通孔与转台套接；伸缩机构包括套筒、穿过套筒的伸缩杆以及滚轮机构，其中套筒位于所述轴承的下方并与轴承套接，滚轮机构固定在伸缩杆的两端，用于使底座滑行。上述可立体滑行的空间机器人底座机构能够作为通用型机器人承载装置使搭载的空间机器人在桁架轨道间高效灵活移动，并且可自由切换空间机器人的朝向，便于控制，采用电机驱动，避免了现有推进剂射流可能对会对航天器内部的一些精密装置造成污染破坏的问题。

技术研发人员：郭崇滨,尹增山,张军,高宝光,郑鹏飞
受保护的技术使用者：中国科学院微小卫星创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23