Введение
ГЛАВА 1. Анализ современной космической робототехники 12
1.1. РТС орбитального назначения 12
1.1.1. Бортовые манипуляторы Canadarm и Canadarm2 12
1.1.2. Dextre 13
1.1.3. Система бортовых манипуляторов «Аист» 13
1.1.4. Робот-манипулятор ERA (EuropeanRoboticArm) 14
1.1.5. Манипулятор японского экспериментального модуля «Кибо» 16
1.1.6. Космический манипулятор DORES 18
1.1.7. Робот Eurobot 19
1.1.8. Робот Robonaut 20
1.1.9. Персональный помощник астронавта PSA 22
1.1.10. Манипулятор DLR 23
1.1.11. Манипулятор DLR-HIT-Hand 24
1.1.12. Платформа DLR-Justin 25
1.1.13. Манипулятор Barrett-Hand 25
1.1.14. Мапниулятор Shadow-Hand 26
1.2. Задачи развития космических РТС 27
1.2.1. Кинематические схемы 27
1.2.2. Мобильность 28
1.2.3. Приводы 29
1.2.4. Антропоморфные механизмы 29
1.2.5. Программное обеспечение и система управления 30
1.2.6. Технологии разработки
1.3. Обоснование задачи и методы ее решения 31
1.4. Выводы 33
ГЛАВА 2. Разработка структуры транспортно манипуляционной системы (ТМС) 35
2.1. Обоснование назначения и функциональных требований к создаваемой ТМС 35
2.2. Технический облик ТМС 38
2.2.1. Узлы и компоненты ТМС 41
2.2.1.1. Кинематическая схема ТМС 41
2.2.1.2. Типовые шарниры 42
2.2.1.3. Захватные устройства 44
2.2.1.4. Интерфейсные устройства 45
2.2.1.5. Управление и связь 45
2.2.1.6. Моделирующее программное обеспечение 46
2.2.1.7. Прогнозные характеристики ТМС
2.2.2. Построение системы очувствления 48
2.2.3. Построение системы управления (СУ) 49
2.3. Реконфигурация ТМС 50
2.3.1. РТС с одним манипулятором 51
2.3.2. РТС с двумя манипуляторами 52
2.3.3. РТС с 3-мя манипуляторами 54
2.3.4. РТС с 4-мя манипуляторами 55
2.3.5. Оценка эффективности схем построения РТС 56
2.4. Выводы 60
ГЛАВА 3.Компьютерное исследование ТМС. 61
3.1. Кинематическое и динамическое моделирование ТМС 61
3.1.1. Кинематическое моделирование 61
3.1.2. Динамические усилия на опорных такелажных элементах 63
3.1.1. Статические усилия при выполнении технологических операций
3.2. Расчет температурных режимов 69
3.3. Исследование сенсорной системы ТМС
3.3.1. Формирование состава сенсорной системы 86
3.3.2. Размещение элементов сенсорной системы на ТМС 88
3.3.3. Датчик выходного момента шарнира 90
3.3.4. Шестикомпонентный датчик сил и моментов 93
3.4. Исследование функциональных модулей ТМС 99
3.4.1. Модель ЗУ для крепления на элементах конструкций техногенного ландшафта 99
3.4.2. Модель ЗУ для работы со сменным инструментом 102
3.4.3. Модель стыковочного устройства 103
3.5. ВЫВОДЫ 105
ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование элементов ТМС 106
4.1. Испытания функциональных модулей и сенсорной системы ТМС 106
4.1.1. Датчик момента 106
4.1.2. Шестикомпонентный датчик сил и моментов 109
4.1.3. Захватные устройства ТМС
4.2. Испытания элементов тмс в термовакуумной камере 113
4.3. Работы по реализации космического эксперимента 117
4.4. Выводы 122
Заключение 123
Список использованных источников
