非完整欠驅動并聯機構類型合成的新方法

上海大學的研究人員已經開發出一種新的方法來實現非完整欠驅動并行機制的類型合成。他們的方法發表在《宇航學報》上的一篇論文中，可以幫助開發太空機器人進行在軌維修操作。

每年，大約有100顆衛星發射入太空，以監視地球上的活動并啟用通信或GPS系統等服務。術語“在軌維修”是指旨在使空間系統保持在軌狀態的各種操作，這些操作可能需要在航天器部署后進行維修，組裝，加油和升級。

將來，太空機器人可以幫助快速有效地完成在軌維修任務，而無需人工協助。基于完整的機械和物理原理，非完整并行機器人技術是空間機器人技術中特別有希望的方法。

在物理學和數學中，非完整系統是一種狀態取決于狀態的系統。在機器人技術中，非完整系統在移動機器人的運動計劃和反饋線性化方面特別重要。

研究人員在論文中寫道：“欠驅動的非完整并行機制是并行空間機器人技術的一個新方向，它具有體積小，重量輕，成本低，能耗低和靈活性高的特點。”

并行機制開發中的一個關鍵問題是類型綜合，它涉及找到所有可能的并行機制類型，這些機制以指定的自由度(DOF)或運動模式生成移動平臺的運動。并行機制類型綜合的系統方法可以分為兩大類：具有指定數量的自由度的方法和具有指定運動模式的方法。

研究人員解釋說：“通過在平行機理中引入非完整的球形對，現有的類型合成方法無法產生驅動不足的非完整的平行機理。” “本文致力于球運動模式的欠驅動并聯機構的類型綜合，并伴隨球運動模式的并聯機構中非完整球對的產生。”

在他們的研究中，研究人員提出了一種新的輥-球接觸方法，以及一種具有球形運動模式的并聯欠驅動機構中非完整球對的生成方法。他們開發的非完整球形約束結構簡化了空間結構，并提高了非完整球形約束結構的精度。

研究人員以太空機器人在軌維修操作的非完整欠驅動聯合機械為例，展示了他們的方法如何應用于現實生活中。將來，該技術可用于開發能耗更低的輕便，靈活和便宜的太空機器人。