执行机构结构设计和仿真论文

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1、哈尔滨理工大学学士学位论文末端执行器结构设计和仿真不要删除行尾的分节符，此行不会被打印-I-哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.1.1引言11.1.2背景需求21.2设计的主要研究内容4第2章航天器捕获系统的末端执行机构52.1总体结构与主要工作构件52.1.1总体结构52.1.2机构组件及功能82.2末端执行机构主动装置结构概述8第3章驱动系统步进电机的选择93.1工作原理93.2电机及选择103.2.1步距角的选择103.2.2静力矩的选择103.2.3电流的选择113.2.4步进电机的相数113.

2、2.5力矩与功率换算11第4章测控系统134.1测控系统组成134.2总体设计及待解决的问题134.3电子测控系统134.4计算系统144.5电机控制系统14第5章丝杠的选择175.1进给滚珠丝杠副的轴向刚度175.2套筒的刚度185.2.1单套筒轴向刚度185.2.2带预压载荷的双套筒轴向刚度185.3支承轴承的刚度195.4套筒及轴承支承部件的刚度20-III-哈尔滨理工大学学士学位论文5.5进给滚珠丝杠副的扭转刚度20第6章大平台位姿调整机构及其工作原理236.1大平台位资调整机构236.2被动装置结构概述236.3对接机构工作原理23结论25致谢

3、26参考文献27附录28外文文献及翻译28千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行-III-哈尔滨理工大学学士学位论文第1章绪论1.1课题背景1.1.1引言随着21世纪世界航天事业的迅速发展和对太空探索的不断深入，未来将有大量的空间任务需要人类来完成，如卫星捕获回收、在轨装配维修、科学实验载荷的照料等空间技术逐渐受到各国关注，各航天大国试图通过发展上述技术摆脱有限的运载能力对大型空间设施建设的制约、增强航天器的在轨自持能力和延长航大器的在轨寿命。在

4、轨捕获技术是在轨服务（On-OrbitServicing）技术当中的一项关键技术。在轨捕获（OOC，On-OrbitCapture）技术是指在有人或无人参与的情况下对空间目标实施抓捕的技术。早在20世纪70，80年代，随着航天任务的不断拓展，1984年美国首次以航天飞机为在轨平台，在宇航员参与的情况下，利用空间机械臂RMS成功捕获回收故障状态的“太阳峰年”卫星，这标志着在轨捕获技术首次应用到在轨服务领域。此后美国多次以航天飞机为平台、以空间机械臂为捕获手段完成了一系列卫星捕获及释放任务。空间机械臂作为捕获装置，具有适应微重力、高温差、高辐射太空环境的作业

5、能力。航天飞机的机械臂还承担了多次外太空精确操纵任务。例如，将航天飞机有效载荷施放进入预定轨道，帮助航天员对发生故障的航天器进行维修等。在国际空间站上，它可以帮助宇航员完成大型空间结构的搬运和组装，协助完成航天飞机与空间站的对接和分离，营救与释放轨道卫星以及在轨补充燃料或处理有害物体，完成日常维护、修理和检查任务等。随着航天任务的增多，各国航天机构逐渐意识到在轨捕获是在轨服务的一项重要技术基础，即对于大多数在轨服务操作而言，首先要解决操作目标的抓捕问题。当前在轨捕获技术仍然是航天高技术领域当中的一项极具前瞻性和挑战性的课题。国内外好多航天科研单位和机构对

6、此技术表现出高度的关注，并且已经开始对相关技术及应用前景进行探讨论证，在轨捕获技术已经成为航天高技术领域的一个研究热点。-36-哈尔滨理工大学学士学位论文机器人手爪研究的关键在于：安全可靠性、自适应性和更高的智能。安全可靠性研究确保整个机器人系统工作万无一失，因此，要求其手爪结构和控制系统要简单化。对于舱外专用手爪，需要设计机械柔顺结构弥补自由飞行机器人控制系统精度误差，吸收存在的微小位置和角度偏差，有利于自动对接或捕获目标。对于服务机器人手爪，需要提高通用性，使得手爪具备适应各种被抓物体形状的能力。由于受到遥操作通讯大延时和限量影响，手爪智能化研究可以

7、提高手爪决策的本地化，减少通讯量，减少地面干预，减少出错的可能性。机器人手爪的未来发展具有以下几个趋势：1）小型化，集成化技术的发展；目前手爪的体积和重量是制约手爪应用的一个重要的指标，如何缩小手爪的尺寸和重量是摆在世人面前的一个重要研究内容。2）仿生技术的发展；制造出像人手一样的机器人手爪是研究人员不懈的追求，因此无论是驱动和传动系统，还是制造类皮肤传感器，人们都试图从仿生的角度进行模拟，比如对于皮肤传感器的模拟，对于人工肌肉的模拟等。3）主动信息获取技术的发展；机器人传感器的研究正从被动感知向着主动感知的转变，被动感知的信息是局部的信息，而盲人对环境

8、信息的感受是通过手臂，大脑记忆等协同完成的，从而使人们认识到主动式的感知过程是一