[发明专利]基于四腿低矮的水平对接装配六自由度并联调姿平台

说明书

本发明提供一种基于四腿低矮的水平对接装配的六自由度并联调姿平台，其包括控制单元、车体、工作台以及驱动机构。车体包括车体框架以及设置在车体框架外部的外壳，驱动机构包括四条支链腿，四条支链腿包括至少两条三驱动支链腿。四个调姿支链腿驱动机构为地面封闭六自由串联机构，构型R_zP_zR_yS⁺；四条腿采用矩形布局与车体固联。其中每条支链腿的转动副Rz的轴线、移动副Pz移动方向彼此平行并垂直车体动平台、及转动副Ry。构成一种新的四支链腿、一次无冗余的可全向行走的六自由度并联调姿机构，构型4‑RzPzRyS+。机构设备自动化程度高，可适应性强，尤其适合自动化程度很高的无人或极少人员的智能车间。

技术领域

本发明属于大型中载部件类智能对接装配装备技术领域，具体地涉及一种基于四腿低矮的水平对接装配六自由度并联调姿平台。

背景技术

随着中国经济和航天技术的不断发展，我国的卫星发射数量快速增长，不断刷新发射记录，并在2018年航天发射次数达到38次，年度航天发射次数首次荣登世界第一。卫星等航天器上的能源来源有三种，一是电池，二是核发电，三是太阳能。目前人类在太空的航天器搜集太阳能主要通过太阳能电池帆板，可以将太阳的光能转换成电能，太阳能电池帆板又叫做太阳翼。目前在我国大多数卫星与太阳翼的对接装配是先通过模拟墙调整好太阳翼的位置，再将装好在支架车上的卫星与太阳翼进行对接。这个对接装配的过程需要根据调整的太阳翼的角度来调整卫星的姿态，当前完成这种对接是利用工具敲，翘支架车等人工操作，这种装配对接的方式存在操作复杂、精度不易控制、效率较低等缺点，也与现代智能制造和装配的大趋势相悖。

现代工厂也逐渐向着智能化方向发展，即无人或者很少人员参与的车间。智能化的前提是足够的自动化设备，自动化设备能够大大减少智能工厂对人员的需求，传统只能通过人工完成的任务现在可以通过智能的自动化设备来完成，减少或者完全不需要人员参与。例如飞机部件的对接组装，飞机机体构造复杂，零件和连接件的数量多，例如一架大型飞机就有近10万个零件，如此多的零件对接装配，传统的装配方法不能适应未来生产的需求，特别是大型复杂装备，分大部件分装，然后再总装。创新一种既能实现运输转运又能完成对接、装配机动调姿装备非常重要，将很大程度提高生产效率。

经对现有文献检索发现，中国专利CN201810710207.6公开了一种低矮空间六自由度混联调姿装置，包括支撑平台、支撑球单元机构和动平台，其中，支撑平台为四腿支撑的并联机构，动平台为平面三自由度并联机构，支撑平台和动平台通过四个结构相同的支撑球单元机构连接，组成混联调姿装置。通过麦克纳姆轮进行大范围全向运动，通过支撑平台完成XY轴转动和Z轴移动，动平台完成XY轴移动和Z轴转动；中国专利CN201811140350.2公开了一种基于全向移动模块的六自由度调姿系统，包括全向移动平台、三自由度并联调姿装置、辅助支撑装置和载荷安装平台。全向移动平台为麦克纳姆轮构型平台，调姿装置为并联机构3-RPS构型，载荷安装平台为并联机构动平台。本发明实现了载荷的空间6自由度精确调整，满足载荷厂房内长距离转运及装调一体化的需求。

综上所述，目前公开的发明主要集中：(1)能够实现调姿功能的装置，仅能完成调姿功能，不具备全向运动功能；(2)可以实现全向运动的装置通过麦克纳姆轮来实现，实现调姿功能通过加装另外的装置，造成装置重量及复杂度增加；(3)没有将整个装置融入智能工厂的一个环节，不能完成更好适应未来生产。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种高度较低，承载能力较强，具有全向运动的冗余驱动的大型中载水平对接装配六自由度并联调姿平台。

具体地，本发明提供一种基于四腿低矮的水平对接装配六自由度并联调姿平台，其包括控制单元、车体、工作台以及驱动机构，所述车体包括车体框架以及设置在所述车体框架外部的外壳，所述工作台设置在所述车体的上表面，所述驱动机构包括四条支链腿，每一条支链腿的转盘轴承的内圈固定在车体框架的一个内侧角，所述四条支链腿包括至少两条三主动驱动支链腿，