[发明专利]一种强承载大运动范围的抓捕用空间机械臂系统

摘要

本发明涉及一种强承载大运动范围的抓捕用空间机械臂系统，包括由三自由度并联结构、四自由度串联结构和基座组成的七自由度串并混联空间机械臂，及全自由度轨迹规划算法控制器，其中机械臂的后端为三自由度并联结构并与基座固连；前端为四自由度串联结构并与三自由度并联结构固连；全自由度轨迹规划算法控制器，基于逆运动学解算，完成机械臂的轨迹规划和运动控制，是整个机械臂系统的控制中枢。本发明结构承载能力强的特点，适用于空间抓捕用；还通过全自由度轨迹规划算法将机械臂的规划可达空间最大化，充分利用七个自由度从而最大程度地减小了引入并联结构导致的机械臂运动范围缩小的影响。

主权项

一种强承载大运动范围的抓捕用空间机械臂系统，其特征在于：包括由三自由度并联结构(1)、四自由度串联结构(2)和基座(3)组成的七自由度串并混联空间机械臂，以及针对七个自由度的全自由度轨迹规划算法控制器(4)两大部分，其中：三自由度并联结构(1)位于七自由度串并混联空间机械臂的后端并与基座(3)固连，保证了抓捕期间的强承载能力；所述三自由度并联结构(1)包括一根主链(5)和两根辅链构成(6、7)，主链(5)位于下方，两根辅链(6、7)位于主链(5)上方且左右对称；四自由度串联结构(2)，位于七自由度的串并混联空间机械臂的前端，并与三自由度并联结构(1)固连、架设在三自由度并联结构(1)之上，保证了机械臂的灵活度；全自由度轨迹规划算法控制器(4)，在外部通过电气线缆与七自由度的串并混联空间机械臂相连接，在对七自由度串并混联空间机械臂进行逆运动学解算的基础之上，完成全自由度轨迹规划和运动控制，是整个机械臂系统的控制中枢。