[发明专利]基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法

权利要求书

1.基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将太空望远镜拆分为：主镜部、次镜部和挡光部，并将主镜部和超大型太空望远镜组装系统通过运载火箭送入预定轨道；

S2.通过超大型太空望远镜组装系统将主镜部的模块化子镜（8）按照模块化设计的结果预先拼接成双子镜、三子镜、五子镜与六子镜模块，通过以下步骤实现：

S21.在轨装配系统进入预定轨道后，太阳翼翻板（3）打开，七自由度空间机械臂（4）和可再生多分支超冗余空间机器人（7）解锁，可再生多分支超冗余空间机器人（7）由具有标准化模块接口的关节和被动伸缩臂杆组合多个分支，构成所需要的空间机器人构型，货运仓一（1）装有模块化子镜（8）的舱门解锁；

S22.根据任务需求，可再生多分支超冗余空间机器人（7）重构成四分支构型，其中两个分支为固定臂，与航天器表面的适配器（6）连接，利用两个固定臂完成在适配器（6）之间攀爬的功能，余下两个分支为工作臂，用来进行模块化子镜（8）的抓取、搬运及装配工作，利用两个工作臂协同操作将模块化子镜（8）拼接成预定的组合形式；

S23.重复S22，直至所有模块化子镜（8）均按照模块化设计结果拼接成双子镜、三子镜、五子镜或六子镜模块；

S3.将模块化子镜（8）拼接出前三圈主镜结构；

S4.可再生多分支超冗余空间机器人（7）重构成三分支构型，其中一个分支为固定臂，余下两个分支为工作臂，七自由度空间机械臂（4）末端适配器与可再生多分支超冗余空间机器人（7）的固定臂相连组合形成新的超冗余空间机器人，利用超冗余空间机器人的组合臂对余下模块化子镜（8）进行装配；

S5.利用运载火箭将次镜部送入预定轨道，对次镜组件进行装配；

S6.利用运载火箭将挡光部送入预定轨道，将挡光部进行装配。

2.根据权利要求1所述的基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法，其特征在于：在所述S1中，所述超大型太空望远镜组装系统包括货运仓一（1）、可旋转航天器平台（2）、两个太阳翼翻板（3）、七自由度空间机械臂（4）、三镜模块（5）、适配器（6）和可再生多分支超冗余空间机器人（7），所述货运仓一（1）位于最下端，所述可旋转航天器平台（2）位于货运仓一（1）之上，可旋转航天器平台（2）分为两部分，与货运仓一（1）固连的部分为固定部，另一部分为可旋转部，具备相对于固定部旋转的能力，两个太阳翼翻板（3）沿径向等距安装在可旋转航天器平台（2）的固定部上，所述七自由度空间机械臂（4）位于可旋转航天器平台（2）的固定部上，七自由度空间机械臂（4）可抓取搬运货运仓一（1）中的模块化子镜（8），可以进行模块化子镜（8）的装配操作，所述三镜模块（5）位于可旋转航天器平台（2）的轴线上，并与可旋转航天器平台（2）的旋转部固连，随着可旋转航天器平台（2）旋转部的转动而转动，货运仓一（1）、可旋转航天器平台（2）上分布着适配器（6），可再生多分支超冗余空间机器人（7）通过适配器（6）与舱体进行机械和电气连接，并可在适配器（6）之间攀爬以改变自身位置。

3.根据权利要求2所述的基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法，其特征在于：在所述S4中，所述七自由度空间机械臂（4）为SSRMS肩-肘-腕偏置型机械臂，具备七个旋转关节，为固定基座机械臂。

4.根据权利要求2所述的基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法，其特征在于：所述S1中的模块化子镜（8）之间通过标准化接口进行连接，模块化子镜（8）与三镜模块（5）之间通过标准化接口完成机械与电气连接，通过适配器（6）与可再生多分支超冗余空间机器人（7）末端执行器进行连接。

5.根据权利要求2所述的基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法，其特征在于：所述S3是通过以下步骤实现的：

S31.可旋转航天器平台（2）的旋转部旋转到合适位置；

S32.七自由度空间机械臂（4）捕获、搬运并将模块化子镜（8）在可旋转航天器平台（2）上进行装配；

S33.重复S31和S32，直至太空望远镜前三圈主镜结构拼接完成。