中国空间科学技术 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (3): 89-99.doi: 10.16708/j.cnki.1000.758X.2025.0041
杨承旭1,赵志军1,*,王耀兵1,王捷1,王丽华2
YANG Chengxu1,ZHAO Zhijun1,*,WANG Yaobing1, WANG Jie1,WANG Lihua2
摘要: 针对空间中不同尺寸、形状目标的可靠捕获需求,设计了一种“C”型联动的绳驱动连续型机械臂,可在部分精确测量信息欠缺的条件下,实现对目标的“形封闭”可靠“抱捕”。该连续型机械臂可通过灵活增减关节数量在不同尺寸目标的捕获任务中应用,并具有各向操作能力一致的特点。首先介绍了机械臂的“C”型联动设计方案,然后针对联动式机械臂的运动学模型建立了基于雅可比矩阵条件数的灵活性描述指标,并以提升机械臂灵活性为优化目标采用粒子群算法对机械臂的杆长分配进行优化。结果显示,采用优化设计杆长的机械臂相比平均分配杆长的机械臂灵活性指标提升了4.6%。最后,仿真验证随着灵活性指标增加,机械臂的各向运动能力越接近,证明以该指标作为优化依据可以提升机械臂灵活性。