GEO编队空间机器人系统交会方法

针对地球静止轨道（GEO）上被服务航天器的远距离和非合作特点,提出一种高自主、高协同、多任务的编队空间机器人在轨服务系统方案,实现对非合作目标的自主交会接近。首先,分析GEO卫星轨道约束力小的轨道特征和非合作的信息交互特征,给出由操作空间机器人和监视空间机器人组成的编队在轨服务系统,设计交会接近相对测量分系统以及在轨服务飞行任务;接着,给出典型远距离交会接近的多视线相对导航方法与多冲量相对制导律;最后,进行远距离交会任务仿真校验,结果表明编队空间机器人交会接近方法是有效的。     

他山之石 可以攻玉——国外卫星在轨操作系统发展分析

卫星在轨操作任务主要包括在轨燃料加注、在轨模块更换、在轨发射、在轨空间碎片清除等。值得指出的是,在轨操作可以针对己方航天器进行,也可以针对敌方航天器进行。能够通过在轨加注延长航天器寿命,也可以利用交会对接和空间机械手技术将敌方航天器拖离目标轨道,具有巨大的商业和军用潜力。     

空间站的在轨技术(二)——在轨补给

空间的在轨补给技术是航天器主要的在轨服务模式之一。它是延长航天器的有效工作寿命、提高航天器经济效益的主要技术手段。本文在大量掌握材料的基础上,分析了在轨补给技术的现状;概括了空间在轨加注的技术要求;对比了三种典型的在轨加注方案:直接加注,更换贮箱,整体更换推进舵;最后以双组元推进剂加注系统为例,简介系统的结构和工作原理。     

NASA与国际航天机构共同探讨开展人类与机器人太空探索的合作

据澳大利亚每日航天网站2010年6月29日报道，NASA高级管理人员在6月23日与其它航天机构的代表共同商讨了开展人类与机器人太空探索领域的全球合作。与会者包括了来自意大利航天局、法国国家空间研究中心、中国国家航天局、加拿大航天局、德国宇航中心、欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构、     

空间机器人与在轨服务专业委员会2017年年会暨第三届空间机械系统学术研讨会征文通知

<正>为加强空间智能机器人工程研制与基础科学研究,解决机器人技术在在轨服务、深空探测等重大航天工程领域中应用的瓶颈问题,推动空间智能机器人专业技术的发展,中国自动化学会空间机器人与在轨服务专业委员会及其挂靠单位北京空间飞行器总体设计部将于2017年下半年在北京组织召开"空间机器人与在轨服务专业委员会2017年年会暨第三届空间机械系统学术研讨会"。欢迎从事空间机械系统相关研究的科技     

日本工程试验卫星7的空间自动交会对接试验

一、引言日本在本世纪末和下世纪初计划参与一系列先进的空间活动，例如参加国际阿尔法空间站的活动──研制日本实验舱（JEM），研制可重复使用的希望号不载人航天飞机和建造先进空间平台等飞行器。这些空间活动都需要交会对接和在轨操作服务技术以及应用空间机器人支持执行各     

空间站的在轨技术(一)——空间的交会与对接

载人空间站系统是由空间飞行结构及其地面支持系统两大部分紧密结合而成的综合系统。本文综述了国外正在开发的空间活动和制定中的空间站发展计划、在轨技术的目前技术水平和各种可供选择的技术途径。对于发展有人定期照料和访问的自主在轨操作技术,分阶段地提高空间站的自动化水平,合理地实现站上的人—机结合和分工,发挥人和机器智能各自的专长等方面作了初步探讨。     

面向空间太阳能电站在轨装配的爬行机器人关键技术

提出一种可在薄膜和桁架表面爬行的足式机器人，以完成对空间太阳能电站由薄膜 桁架模块在轨组装。机器人系统由操作工具搭载平台、压电驱动式多关节腿、微结构修饰附着足等组成。在此基础上，基于仿生理论，对自然界具有高攀爬能力的生物足端微结构进行了分析与仿真，并结合桁架的杆类结构和薄膜的柔性结构的特点，开展了机器人微结构修饰足特性的附着特性研究。利用离散元 多体动力学耦合仿真平台，对机器人在桁架结构和薄膜结构上的爬行过程进行了仿真研究，为爬行机器人的运动控制提供了依据。通过上述研究，验证了利用爬[JP2]行机器人系统实现薄膜 桁架模块在轨操作与组装的方案可行性，为空间太阳能电站在轨装配任务提供了技术储备。[JP]     

国外航天器在轨捕获技术综述

论述了国外延寿飞行器设计方案中采用的各种在轨捕获技术,典型捕获机构包括伸缩杆、机械臂、飞网或飞爪等,比较分析了技术复杂性、成本、工程可实现性等问题,最后建议采用通用性好的空间机械臂作为在轨捕获机构,以充分满足在轨延寿、离轨和在轨维修等任务需求。     

美国航空航天局机器人在轨加注任务简析

<正>美国航空航天局(NASA)2018年6月20日报道,其机器人在轨加注任务(RRM)在肯尼迪航天中心完成了第三阶段一系列关键试验,为后续在"国际空间站"演示验证、应用相关技术奠定了基础。广义上的在轨加注,是指通过直接传输或模块更换等方式的在轨操作,使目标航天器具有正常的推进系统功能。美国一直致力开发机器人在轨燃料加注技术与能力,该项技术成熟后,有望增强航天器在轨机动能力,延长其寿命,并为后续"重     

双臂空间机器人可操作度分析及其构型优化

利用传统的操作度概念,分析多臂空间机器人的可操作度,特别是基座和辅助臂的耦合效应对任务机械臂的操作度的影响。进而利用基座姿态最小扰动和可操作度指标对多臂机器人机械臂的构型进行优化。最后对平面双臂空间机器人进行数值仿真,并分析耦合效应对可操作度的影响以及在多臂构型优化中的应用。仿真结果表明本文的研究方法及结果可指导在轨服务中的近距离双臂协调交会、软对接和抓捕操作,具有较强的工程应用价值。     

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.     

空间光学望远镜在轨建造中的结构机构技术

围绕空间光学望远镜在轨建造中的结构机构技术进行分析,重点包括结构机构相关的关键技术基本概念和技术特点,分别对大型望远镜空间结构拓扑构型优化及模块技术、光机结构机构的高精度展开调整及锁合技术、典型光机元件的在轨增材制造技术、机器人辅助自主精密装配及控制技术进行了技术内涵及先进技术途径分析.最后展望了在轨建造中结构机构技术...     

在轨服务中空间系绳的应用及发展

针对空间系绳在空间在轨服务中的应用与发展问题，在简述空间系绳传统应用及试验情况的基础上，综述了空间绳系机器人、空间绳网机器人两类新在轨应用方式的研究和发展，主要包括动力学建模、结构设计、相对状态测量、逼近/抓捕控制、拖曳变轨等。最后进一步讨论了空间系绳未来的研究方向。     

美国研制机器人飞行器

美国国防部五角大楼一研究机构已着手研制小型机器人来为美国的在轨间谍卫星和在轨空间平台服务。美国防部先进研究项目战术技术办公室的主任戴维德·威兰说:“该项目被称做是轨道特快,用来提高服务于国家安全用卫星的机动性,由于其体积较小、数量众多,很难被对手跟踪,因此有很好的应用前景。”该机器人飞行器能够在轨道上长期工作,能够从轨道的隐藏处或空间站上提取燃料、电子设备和各种物资,实现与间谍卫星等空间平台的对接,加注燃料和进行在轨维修任务。该自动     

一种面向在轨服务的空间遥操作人机交互方法

为了解决人在遥操作回路中,人与操作目标时空隔离、缺乏环境信息和天地回路大时延等实际问题,以及减少空间机器人缺乏自主智能性和操作者手抖颤等不利因素,针对空间在轨服务操作交互问题,提出一种基于增强虚拟安全通道(AVSC)的分层辅助遥操作(LAT)方法。首先,设计组合体增强虚拟安全通道,通过给主端操作者施加虚拟引导力辅助完成操作任务,与徒手操作相比,操作时间短、操作平稳;其次,设计分层辅助遥操作系统,通过获取空间机器人末端与期望轨迹上最近点之间的距离,在安全通道内划分不同的虚拟力场,辅助操作者更加灵活地操作。演示实验表明,该方法利用力触觉和视觉信息,引导操作者控制空间机器人末端运动至期望位置,可以有效地提高操作精度、减轻操作者心理压力和减少操作时间。     

动态

ESA航天员成功在天空遥控地面火星车 据欧空局网站8月8日报道，8月7日，国际空间站上的德国航天员亚历山大·格斯特成功在轨操控地面上的欧空局机器人——Eurobot火星车，完成了一系列复杂的技术动作。     

基于飞轮控制的空间机器人质量参数辨识

针对空间机器人进行在轨辨识时存在精度不高、燃料消耗较大等问题,提出了基于飞轮控制的在轨辨识方法,可以有效地解决辨识时存在的问题。该方法采用飞轮控制作为激励方式,通过改变机械臂的构型使整个空间机器人系统的质量分布发生变化,分别测量构型改变后的角速度和线加速度,以计算出基座本体的质量、质心和转动惯量。此外,分析了机械臂与本体的质量比对辨识精度的影响。仿真结果表明,本文的方法可操作性强、精度较高,燃料消耗较小,可以应用于空间机器人的在轨辨识中。     

国外卫星在轨操作系统发展分析

卫星在轨操作任务主要包括：在轨燃料加注、在轨模块更换、在轨发射、在轨空间碎片清除等。值得指出的是,在轨操作可以针对己方航天器进行,也可以针对敌方航天器进行。     

NASA将在国际空间站为模拟卫星填注燃料

很多人也许并不知道,目前国际先进技术已经实现了在轨维修卫星,而且还将实现为在轨卫星填注燃料。最好的例子就是美国的哈勃空间望远镜,经过维修,＂哈勃＂的寿命延长了5年。而这一切要归功于航天飞机。目前,美国航宇局戈达德空间中心的工程师们正在开发一种在轨试验台,利用从哈勃空间望远镜维修任务获得的经验,来验证卫星燃料补给的技术。