[发明专利]空间多分支机器人地面试验平台及试验方法

权利要求书

1.一种空间多分支机器人地面试验平台，其特征在于所述试验平台包括空间多分支机器人、工业机器人系统A、六维力/力矩传感器A、工业机器人系统B、六维力/力矩传感器B、操作模块、控制台、全局相机、天车，其中：

所述空间多分支机器人由多条串联型机械臂和空间多分支机器人躯干构成，每条机械臂末端安装有六维力/力矩传感器，用于反馈试验过程中机械臂与外界交互的接触力信息，六维力/力矩传感器的另一端与空间多分支机器人末端工具固定连接，空间多分支机器人躯干内安装有各分支机械臂控制器、通信模块、总体控制器；

所述工业机器人系统A用于重力补偿、模拟搬运负载运动，由工业机器人A及地面移动系统A组成，地面移动系统A由滑台A、导轨A组成，导轨A固定安装至地面，滑台A通过驱动元件实现在导轨A上的直线移动，并通过直线位移传感器反馈位移大小，工业机器人A固定安装至滑台A，通过滑台A实现工业机器人A整体沿导轨A的直线移动；

所述六维力/力矩传感器A的一端与工业机器人系统A的工业机器人A末端法兰固定连接，另一端与空间多分支机器人躯干固定连接，用于反馈试验过程中工业机器人A与空间多分支机器人之间的作用力信息，根据此信息进一步计算出工业机器人系统A的控制指令；

所述工业机器人系统B用于模拟操作负载运动，由工业机器人B和地面移动系统B组成，地面移动系统B由滑台B、导轨B组成，导轨B固定安装至地面，滑台B通过驱动元件实现在导轨B上的直线移动，并通过直线位移传感器反馈位移大小，工业机器人B固定安装至滑台B，通过滑台B实现工业机器人B整体沿导轨B的直线移动；

所述六维力/力矩传感器B的一端与工业机器人系统B的工业机器人B末端法兰固定连接，另一端与操作模块固定连接，用于反馈试验过程中工业机器人B与操作模块之间的作用力信息，根据此信息进一步计算出工业机器人系统B的控制指令；

所述操作模块固定安装于六维力/力矩传感器B的一端，用于模拟操作负载，验证空间多分支机器人的操作负载能力，操作模块上安装有与空间多分支机器人末端工具相匹配的捕获接口；

所述控制台用于接收试验过程中的所有传感器信息，控制空间多分支机器人、工业机器人系统A、工业机器人系统B的运动；

所述全局相机用于获取试验过程中的全局图像信息，为空间多分支机器人的运动规划提供参考信息；

所述天车固定安装于试验平台顶部，在试验准备阶段用于吊装各种试验设备，在试验过程中，天车通过绳索与空间多分支机器人相连，防止当工业机器人A失力时，重力对空间多分支机器人造成损害。

2.根据权利要求1所述的空间多分支机器人地面试验平台，其特征在于所述试验平台还包括桁架和空间设施功能模块，其中：

所述空间设施功能模块用于模拟在轨装配任务中空间多分支机器人需要装配的对象，验证空间多分支机器人的在轨装配能力、装配控制算法，空间设施功能模块上安装有与空间多分支机器人末端工具相匹配的捕获接口；

所述桁架用于模拟大型空间桁架结构，验证空间多分支机器人桁架攀爬能力、步态规划算法，桁架上有与空间多分支机器人末端工具相匹配的捕获接口。

3.根据权利要求2所述的空间多分支机器人地面试验平台，其特征在于所述桁架和空间设施功能模块的捕获接口两侧均贴有用于视觉识别的靶标。

4.根据权利要求1所述的空间多分支机器人地面试验平台，其特征在于所述空间多分支机器人躯干内安装的各分支机械臂控制器用于控制各自机械臂运动，通信模块用于空间多分支机器人与控制台的通信，包括传输空间多分支机器人所有传感器的数据、获取控制台发出的控制指令，总体控制器用于向各分支机械臂控制器发送控制指令。

5.根据权利要求1所述的空间多分支机器人地面试验平台，其特征在于所述传感器信息包括：空间多分支机器人各关节位置、速度、力矩、温度信息；空间多分支机器人末端六维力/力矩信息、末端相机图像信息；工业机器人系统A各关节位置、速度及力矩信息；工业机器人系统B各关节位置、速度及力矩信息；六维力/力矩传感器A信息、六维力/力矩传感器B信息；全局相机图像信息。