面向航天器装配测试的机器人系统及应用(下)

<正>(接上期)三研究成果2双机器人协作装配系统随着单机器人的不断发展,单机器人在航天器装配中的应用取得了很大程度的提高。但是在航天产品的一些复杂装配操作时,单个机器人则是无法胜任的,如复杂狭小空间内的设备装配及特殊环境下     

机器人在轨构建空间桁架结构的装配序列规划方法

针对机器人在轨构建空间桁架结构的装配序列规划问题，提出一种可同时求解装配单元装配序列与机器人运动的序列规划方法。首先设计了装配机器人并建立了动力学模型；其次，对机器人在整个装配过程中的运动进行了分类并分别给出了规划与控制方法；然后，建立了装配序列规划的评价指标并采用离散粒子群算法求解。最后，以常用空间桁架结构为例，通过仿真校验了所提方法的有效性。     

空间机器人多传感器信息融合

本文讨论了空间机器人的特点和多传感器信息融合技术的必要性.总结了相关的关键技术,包括信息的表示和融合方法,传感器的布置,启用传感器的策略和执行融合过程主计算机体系结构.最后给出了一个智能装配机器人多传感器信息融合实例.     

我国新一代中型高轨运载火箭发展研究

新一代火箭CZ-5、CZ-6和CZ-7陆续首飞成功,拉开了我国运载火箭更新换代的序幕。新一代中型运载火箭CZ-7于2016年6月和2017年4月圆满完成了两次飞行任务,为中型运载火箭的研制奠定了坚实的基础。在CZ-7火箭基础上,增加CZ-3A氢氧三子级,在海南文昌发射GTO轨道卫星,运载能力不低于7.0t,可快速形成更新换代能力,填补我国GTO轨道该吨位的运载能力的空白。为了进一步提升我国运载火箭的竞争力,对标国际先进水平,针对新一代中型高轨运载火箭开展构型优化研究,以提高火箭性能,降低火箭成本,提升火箭的使用维护性能,满足后续GTO发射任务需求。     

航天复杂产品智能化装配技术应用研究

针对航天复杂产品多品种、小批量的特点,提出了一种基于搬运机器人与柔性功能点的智能化装配生产模式,通过工位功能的柔性集成技术实现设备动态重用与装配工艺兼容。同时,以空气舵为应用验证对象,进行空气舵智能化装配技术研究。结果表明,通过工业机器人、柔性工装及末端执行器协作能够实现空气舵装配所需的复杂装配路径,基于视觉识别技术进行的精度补偿和装配结果确认能有效保证产品质量,为航天复杂产品装配生产提供了新型解决方案。     

树脂砂低压铸造工艺研究与应用

研究了树脂砂低压铸造工艺理论与原理,结合工艺试验得到了铝合金ZL104涡轮泵出口管树脂砂低压铸造工艺规范。采用该工艺规范制造的铝合金ZL104涡轮泵出口管已用于CZ-5和CZ-7运载火箭液氧煤油液体火箭发动机之中,CZ-5和CZ-7运载火箭已通过了飞行考核,液氧煤油液体火箭发动机工作正常。由此表明:铝合金ZL104涡轮泵出口管树脂砂低压铸造工艺是合理、正确和有效的。     

长征四号丙运载火箭

一、火箭总体方案 长征四号丙(CZ-4C)运载火箭是由中国航天科技集团公司第八研究院抓总研制的常温液体推进剂三级运载火箭,是在原长征四号乙(CZ-4B)运载火箭的基础上经大量技术状态改进设计而成,以全面提高火箭的任务适应性和测试发射可靠性为目标进行研制.     

美国自由飞行太空机器人发展分析

近年,美国自由飞行太空机器人发展呈现出持续进步、领先其他国家初步实现工程应用的活跃发展态势.归纳总结了美国自由飞行太空机器人的主要发展现状、特点、发展方向和几点认识.主要结论包括:服务保障类率先实现工程应用,在轨制造与装配类即将在轨验证,全球首套共识性无人在轨操作标准制定完成;未来将向多机器人自主协同作业、操控非合作目标、多种操作功能一体化等方向发展.在上述研究基础上,从美国太空机器人的平战两用潜能、制定无人在轨操作标准的动机、军民协同的发展模式等方面提出几点认识.反映了美国自由飞行太空机器人的最新进展,且具有全面系统性,对于了解其发展情况、影响、发展经验等具有一定借鉴意义.     

过冷补加和冷氦加温增压对提高贮箱内液氧品质的分析

介绍了CZ-3A(B)采用过冷器进行液氧补加后，使起飞时初始液氧温度相对CZ-3有显著降低，密度提高。在发动机工作液氧箱采用冷氦加温增压后，使液氧温度在飞行中保持不变，不出现过热。说明了CZ-3A(B)采用这两项新技术的优越性。     

CZ-4A运载火箭姿态控制系统设计与飞行试验

本文介绍长征四号A(CZ-4A)运载火箭姿态控制系统,内容包括: a 姿态控制系统方案和组成; b 数字控制系统设计采用的数学方法; c 数字自动驾驶仪的设计; d 箭上计算机调零; e 姿态控制伺服系统; f 首发CZ-4A运载火箭控制系统飞行结果。在CZ-4A运载火箭姿态控制系统方案中,数字式自动驾驶仪,双向摇摆发动机伺服系统和计算机调零方案均是国内首次使用,由于这些新技术的采用,使CZ-4A控制系统具有高的精度,大的适应能力,是大型运载火箭姿态控制系统中较好的方案。     

一种用于空间在轨装配的两级递阶智能规划算法

为了解决空间装配规划问题,分别在桁杆层通过连接矩阵来表示装配序列,在结构单元层通过定向图表示法保证装配任务的可行性,并给出了一种多空间机器人连续装配策略。由此提出了一种两级递阶智能规划算法：一级规划根据分层表示,通过考虑装配方向和时间影响的改进蚁群算法生成无任务分配的装配序列;二级规划根据连续装配策略和一级序列,进一步通过考虑任务空闲度和路径效率影响的改进蚁群算法递阶生成有任务分配的装配序列。算例研究分别给出了两级规划得到的装配序列,并检验该算法是可行的。     

运载火箭测发系统及其技术特点

为了保证运载火箭飞行的高可靠性,研制了CZ-2D测发系统.介绍了该系统的组成及其技术特点.使用证明,该系统的设计是可行的.     

基于力控制的机器人装配作业实验研究

本文给出了工业机器人完成装配作业的一种实现方案──主动柔顺手腕。从技术的角度解决了主动柔顺手腕在装配过程中的搜孔策略、控制方法、柔顺中心设置、卡阻的避免等问题，最后在Ｍｏｖｅｍａｓｔｅｒ—ＥＸ机器人和ＰＵＭＡ５６２工业机器人上进行了无倒角高精度轴孔配合的实验。     

机器人在卫星舱板装配中的应用研究

因卫星部分外舱板上需要安装有效载荷,而载荷与卫星主结构之间有多束电缆连接。舱板的安装通常需要使用翻转工装,为了保证舱板的安装精度,在装配过程中要求多名装配工人相互配合才能完成。文章对目前卫星舱板装配过程进行了分析,结合舱板安装实际,提出了机器人辅助自动化装配、半自动化装配方案及其运动路径基本算法。方案的实现有助于推动卫星自动化装配的进程,并提高装配工作效率。     

一种关节式人机合作机器人运动学及动力学建模

Cobot(Collaborative Robot)是一种可与操作者在同一作业空间实现直接物理合作的新型机器人.根据差动轮系的不完全约束特性,提出了基于差动轮系的关节式人机合作机器人的模型.根据差动机构与关节、差动机构与差动机构之间的耦合关系,建立了并联Cobot的运动学模型,以及由行星轮系实现的差动机构的动力学模型和关节式并联Cobot的动力学模型.这种关节式Cobot模型具有不完全约束特性,可以实现人与机器人在同一作业空间合作,而不会伤害操作者.这种Cobot模型可推广应用于多关节Cobot,主要应用在大规模零件的装配生产线、外科手术以及一些需要人机合作的场合.     

浅析CZ-6运载火箭标准体系建设及其试验与低温标准制修订

结合上海航天技术研究院CZ-6运载火箭的研制情况,分析CZ-6运载火箭型号研制中有关标准体系建设与动态管理的要求,介绍型号研制中试验标准与低温标准制修订的工作内容。     

长征四号乙／丙运载火箭多星发射技术现状与展望

介绍了长征四号乙／丙（CZ-4B／4C）运载火箭的多星发射技术。给出了整流罩Ф900mm的一箭双星、一箭三星的发射统计与串联发射构型、正在研制的更大包络的双星发射构型,以及并联发射构型。介绍了CZ-4B／4C运载火箭后续多星发射和搭载发射的构型、连接解锁装置和分离程序。     

中国首次运载火箭海上发射技术试验圆满成功（英文）

正A LM-11 carrier rocket named the CZ-11 WEY was launched at 12:06 Beijing time on June 5, 2019 from a mobile launch platform in the Yellow Sea, successfully sending two technology experimental satellites Bufeng-1 A and Bufeng-1 B and five commercial satellites into their preset orbits. This is China's first     

北斗专列—CZ 3A系列火箭发展回顾和未来展望

CZ-3A系列运载火箭承担了北斗工程，包括北斗一号、北斗二号和北斗三号的全部发射任务，被称为“北斗专列”。在北斗工程历时26年的研制过程中，CZ-3A系列火箭突破了一系列关键技术，使火箭具备了从地球同步转移轨道(GTO)到倾斜同步转移轨道(IGTO)、中圆转移轨道(MTO)，从一箭一星发射至转移轨道，到一箭双星发射至转移轨道，再到一箭双星直接发射入轨的发射能力，实现了跨越发展。满足了北斗工程的发射任务需求，北斗工程共计44箭、59星，CZ-3A系列火箭发射均获得了圆满成功，成功率达到了100%。     

长征四号乙/丙运载火箭末级空间碎片减缓技术研究与应用

为有效减少空间碎片的产生,避免空间碎片危及空间活动和航天器安全,保护空间环境,对长征四号乙/丙(CZ-4B/4C)运载火箭末级空间碎片减缓技术及应用进行了研究。基于国际上对运载火箭末级空间碎片减缓的钝化和离轨等基本要求,确定了CZ-4B/4C运载火箭末级的钝化和离轨技术。给出了改进后的剩余推进剂排放方案。介绍了其中推进剂管理、排放程序优化设计、推进剂排放污染分析、全系统地面冷流试验、排放程序兼顾离轨,以及高压气体释放等关键技术。对CZ-4B/4C运载火箭28次LEO轨道发射任务事后的末级离轨效果统计表明:末级留轨近地点高度平均下降约200km,留轨寿命降低约70%,采取的末级钝化措施在LEO任务中的离轨效果明显。讨论了CZ-4B/4C运载火箭末级留轨时间控制中后续三级发动机二次点火离轨、三级发动机三次点火离轨和姿控正推推力器离轨等主动离轨方法发展及其关键技术。研究对推动我国运载火箭空间碎片减缓的发展有重要参考价值。