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原文传递一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置、系统及方法

专利名称：	一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置、系统及方法
摘要：	本发明公开了一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置、系统及方法，调姿对接装置包括六自由度并联机构，其包括静平台、动平台以及连接在静平台和动平台之间的至少四条支链，支链的下端均与静平台连接，支链的上端均与动平台连接，调节任意个数的支链做线性伸缩，动平台在空间内适应位于空间的目标物体做六个自由度的运动实现调姿；调姿对接装置还包括抓取机构，安装在动平台上，且随动平台适应位于空间的目标物体进行调姿后抓取目标物体。本发明的调姿对接装置可根据需要进行装载的目标物体的空间位姿来调节抓取角度以及抓取位置，能够实现对具有任意空间位姿的目标物体进行装载。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京无线电测量研究所
发明人：	智耕;王卓;康绍峥
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910192869.3
公开号：	CN109795879A
代理机构：	北京轻创知识产权代理有限公司
代理人：	杨立
分类号：	B65G47/91(2006.01);B;B65;B65G;B65G47
申请人地址：	100854 北京市海淀区永定路50号59楼
主权项：	1.一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置，其特征在于，包括：六自由度并联机构，其包括静平台、动平台以及连接在所述静平台和所述动平台之间的至少四条支链，所述支链的下端均与所述静平台连接，所述支链的上端均与所述动平台连接，调节任意个数的所述支链做线性伸缩，所述动平台在空间内适应位于空间的目标物体做六个自由度的运动实现调姿；抓取机构，安装在所述动平台上，且随所述动平台适应位于空间的目标物体进行调姿后抓取所述目标物体。 2.根据权利要求1所述一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置，其特征在于，所述抓取机构包括：丝杠驱动装置，安装在所述动平台上；抓取部件，与所述丝杠驱动装置连接并在所述丝杠驱动装置的带动下做线性运动。 3.根据权利要求2所述一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置，其特征在于，所述丝杠驱动装置包括丝杠伸缩组件和链条-链轮传动机构，所述丝杠伸缩组件一端与所述链条-链轮传动机构连接，另一端与所述抓取部件连接，所述丝杠伸缩组件在所述链条-链轮传动机构的带动下实现伸缩。 4.根据权利要求3所述一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置，其特征在于，所述丝杠伸缩组件连接抓取部件的一端安装有转角电机，所述转角电机的输出轴上连接有铰链座，所述抓取部件与所述铰链座铰链连接；还包括：驱动绳组件，安装在所述丝杠伸缩组件内，且与所述抓取部件连接，驱动所述抓取部件在竖直方向上下转动。 5.根据权利要求3所述一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置，其特征在于，所述丝杠伸缩组件包括至少两组滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括螺杆和伸缩臂，所述螺杆与所述链条-链轮传动机构连接且在所述链条-链轮传动机构的带动下实现转动，所述伸缩臂与所述螺杆连接且在所述螺杆转动下相对所述螺杆做线性伸缩，所述抓取部件与所述伸缩臂连接。 6.根据权利要求2至5任一项所述一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置，其特征在于，所述抓取部件为负压吸附部件，且所述负压吸附部件内形成与外界连通的吸附腔体，所述吸附腔体内安装有离心风机。 7.根据权利要求6所述一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置，其特征在于，所述支链包括伸缩杆、分别设置在所述伸缩杆两端的为所述伸缩杆提供一个旋转副的第一铰链和为所述伸缩杆提供两个旋转副的第二铰链，所述伸缩杆设有为其伸缩提供动力的动力源。 8.根据权利要求1至5、7任一项所述一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置，其特征在于，还包括：基座，所述静平台转动安装在所述基座上。 9.一种基于六自由度并联机构的调姿对接系统，其特征在于，包括：权利要求1至8任一项所述的调姿对接装置；微型摄像装置，获取所述目标物体的图像信息，并进行图像识别与位姿解析，将解析数据发送至控制系统；激光测距仪，测量所述动平台与所述目标物体的相对距离，并将距离值发送至控制系统；位移传感器，采集所述支链的伸缩位移，并将采集到的位移值发送至控制系统；倾角传感器，采集所述动平台的俯仰运动和横滚运动的信息，并将采集到的信息值发送至控制系统；所述控制系统根据所述微型摄像装置传入的解析数据建立所述目标物体的空间坐标，并计算出所述动平台需要移动到抓取目标物体的指定空间坐标，所述控制系统控制所述支链做线性伸缩，且所述控制系统分别与所述激光测距仪、位移传感器和倾角传感器形成反馈闭环控制，经过若干次反馈闭环控制后、控制所述动平台移动到抓取目标物体的空间坐标；所述控制系统还根据目标物体的最终放置的放置平台的空间坐标，控制所述支链做线性伸缩，使抓取机构将目标物体放置在放置平台上后松开所述目标物体。 10.一种基于六自由度并联机构的调姿对接装置的对接方法，其特征在于，利用权利要求9所述的调姿对接系统进行抓取目标物体，包括以下步骤：步骤1，将所述调姿对接装置固定在地上或机动平台上，通过所述微型摄像装置获取目标物体的图像信息，并进行图像识别与位姿解析，将解析数据发送至控制系统，所述控制系统根据微型摄像装置传入的解析数据建立目标物体的空间坐标，并计算出动平台需要移动到的指定抓取目标物体的空间坐标；步骤2，控制系统根据动平台需要移动到的指定空间坐标，控制所述支链做线性伸缩，在控制系统分别与激光测距仪、位移传感器和倾角传感器的反馈闭环控制下使动平台移动到指定抓取目标物体的空间坐标，实现所述动平台适应所述目标物体进行调姿；步骤3，控制所述抓取机构抓取所述目标物体；步骤4，控制系统根据目标物体的最终放置的放置平台的空间坐标，控制所述支链做线性伸缩，使抓取机构将目标物体放置在放置平台上后松开所述目标物体。
所属类别：	发明专利