基于機(jī)械手技術(shù)的航天服手套壽命試驗(yàn)系統(tǒng).pdf

1、隨著我國(guó)太空計(jì)劃的深入，艙外活動(dòng)將更加頻繁。然而高真空、極端溫度和強(qiáng)輻射等嚴(yán)苛的太空環(huán)境對(duì)航天員的生命安全造成了極大的威脅，一旦艙外航天服破損，后果不堪設(shè)想。由于艙外操作手部運(yùn)動(dòng)最多，手套是航天服最易磨損的部分，所以，通過(guò)對(duì)艙外航天服手套進(jìn)行壽命試驗(yàn)，掌握其使用壽命數(shù)據(jù)，對(duì)于航天服的設(shè)計(jì)與使用都具有重要的應(yīng)用意義。
　　采用人工方法對(duì)艙外航天服手套進(jìn)行壽命試驗(yàn)效率低，試驗(yàn)參數(shù)不易獲得。研制基于靈巧機(jī)械手的艙外航天服手套壽命試驗(yàn)系統(tǒng)

2、代替人手進(jìn)行快速抓握，同時(shí)氣壓傳感器對(duì)手套內(nèi)部氣壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以快速準(zhǔn)確的進(jìn)行手套壽命試驗(yàn)。靈巧機(jī)械手能否模擬人手運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行抓握運(yùn)動(dòng)是航天服手套壽命試驗(yàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵。同時(shí)由于航天服手套內(nèi)部空間狹小，織物分層較多，靈巧機(jī)械手在尺寸上也必須與人手相當(dāng)，也對(duì)設(shè)備的研制提出了更高的要求。
　　論文運(yùn)用D-H轉(zhuǎn)換矩陣對(duì)靈巧機(jī)械手手指進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并應(yīng)用MATLAB完成了運(yùn)動(dòng)軌跡仿真。聯(lián)合INVENTOR和ADAMS對(duì)靈巧機(jī)械手的食指進(jìn)行

3、了動(dòng)力學(xué)仿真。通過(guò)仿真分析了機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)，為艙外航天服手套壽命試驗(yàn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方案提供了理論依據(jù)。
　　在理論研究和仿真的基礎(chǔ)上，研制了靈巧機(jī)械手并進(jìn)行了試驗(yàn);研制了氣缸外驅(qū)動(dòng)的艙外航天服手套壽命試驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)了航天服手套手指的抓握運(yùn)動(dòng)和手腕的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。研制了被動(dòng)式內(nèi)置手改進(jìn)了手指的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。用壓力傳感器、氣動(dòng)控制閥以及NI板卡構(gòu)建了手套壽命試驗(yàn)控制系統(tǒng)，采用Labview軟件編寫(xiě)了系統(tǒng)的測(cè)控程序。
　　經(jīng)過(guò)實(shí)