[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

说明书

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，属于航天器在轨服务技术领域。本发明为了解决现有火箭运载能力不足以及大型空间设备维护的难度大，无法满足大型太空望远镜在轨建造与后续维护的问题。本发明将大型太空望远镜进行模块化设计，通过运载工具将望远镜组件分多次送入太空，利用七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人组成的超冗余空间机器人在轨组装太空望远镜，该技术可以突破大型太空望远镜在轨建造难度大的难题，使在轨再造大型空间设备成为可能。提供了七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人协同操作的方法，增强基于空间机器人的在轨装配系统的灵活性。

技术领域

本发明属于航天器在轨服务技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

随着空间科学技术的不断发展，空间设备功能的日益完善，太空已经成为各大科技强国的竞争新战场，建造功能更为强大的大型空间设备的需求日益迫切。受运载工具运载能力限制，大型空间设备难以通过传统的一体化发射方式直接送入太空，在轨装配技术的出现彻底解决了这一问题，使得大型空间设备的部署成为可能。大型太空望远镜的在轨建造是国际上研究的热点问题，与其他大型空间平台相比具有拼接精度要求高、拼接范围跨度大等难题。因此，为了解决在现有运载能力下建造大口径太空望远镜的难题，研发一种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是非常必要的。

发明内容

本发明为了解决现有火箭运载能力不足以及大型空间设备维护的难度大，无法满足大型太空望远镜在轨建造与后续维护的问题，进而提供一种基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装与维护方法。

本发明所采取的技术方案是：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，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；

S3.将模块化子镜拼接出前三圈主镜结构；

S4.七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人组合形成新的超冗余空间机器人，并对余下模块化子镜进行装配；

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。

本发明的有益效果在于：

1、本发明将大型太空望远镜进行模块化设计，通过运载工具将望远镜组件分多次送入太空，利用七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人组成的超冗余空间机器人在轨组装太空望远镜，该技术可以突破大型太空望远镜在轨建造难度大的难题，使在轨再造大型空间设备成为可能。

2、本发明提供了七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人协同操作的方法，增强基于空间机器人的在轨装配系统的灵活性，为在轨装配空间大型设备进行技术储备。

附图说明

图1是本发明中超大型太空望远镜在轨装配系统的示意图；

图2是本发明中超大型太空望远镜主镜部模块化子镜装配顺序示意图；

图3是本发明中可再生多分支超冗余空间机器人三分支形态示意图；

图4是本发明中可再生多分支超冗余空间机器人四分支形态示意图；

图5是本发明中超大型太空望远镜主镜系统装配完成后的示意图；