上海大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)非完整欠驅(qū)動(dòng)并行機(jī)制的類型合成。他們的方法發(fā)表在《宇航學(xué)報(bào)》上的一篇論文中，可以幫助開發(fā)太空機(jī)器人進(jìn)行在軌維修操作。

每年，大約有100顆衛(wèi)星發(fā)射入太空，以監(jiān)視地球上的活動(dòng)并啟用通信或GPS系統(tǒng)等服務(wù)。術(shù)語(yǔ)“在軌維修”是指旨在使空間系統(tǒng)保持在軌狀態(tài)的各種操作，這些操作可能需要在航天器部署后進(jìn)行維修，組裝，加油和升級(jí)。

將來(lái)，太空機(jī)器人可以幫助快速有效地完成在軌維修任務(wù)，而無(wú)需人工協(xié)助?；谕暾臋C(jī)械和物理原理，非完整并行機(jī)器人技術(shù)是空間機(jī)器人技術(shù)中特別有希望的方法。

在物理學(xué)和數(shù)學(xué)中，非完整系統(tǒng)是一種狀態(tài)取決于狀態(tài)的系統(tǒng)。在機(jī)器人技術(shù)中，非完整系統(tǒng)在移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃和反饋線性化方面特別重要。

研究人員在論文中寫道：“欠驅(qū)動(dòng)的非完整并行機(jī)制是并行空間機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)新方向，它具有體積小，重量輕，成本低，能耗低和靈活性高的特點(diǎn)。”

并行機(jī)制開發(fā)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是類型綜合，它涉及找到所有可能的并行機(jī)制類型，這些機(jī)制以指定的自由度(DOF)或運(yùn)動(dòng)模式生成移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。并行機(jī)制類型綜合的系統(tǒng)方法可以分為兩大類：具有指定數(shù)量的自由度的方法和具有指定運(yùn)動(dòng)模式的方法。

研究人員解釋說(shuō)：“通過(guò)在平行機(jī)理中引入非完整的球形對(duì)，現(xiàn)有的類型合成方法無(wú)法產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)不足的非完整的平行機(jī)理。” “本文致力于球運(yùn)動(dòng)模式的欠驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的類型綜合，并伴隨球運(yùn)動(dòng)模式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)中非完整球?qū)Φ漠a(chǎn)生。”

在他們的研究中，研究人員提出了一種新的輥-球接觸方法，以及一種具有球形運(yùn)動(dòng)模式的并聯(lián)欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中非完整球?qū)Φ纳煞椒āＫ麄冮_發(fā)的非完整球形約束結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了空間結(jié)構(gòu)，并提高了非完整球形約束結(jié)構(gòu)的精度。

研究人員以太空機(jī)器人在軌維修操作的非完整欠驅(qū)動(dòng)聯(lián)合機(jī)械為例，展示了他們的方法如何應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中。將來(lái)，該技術(shù)可用于開發(fā)能耗更低的輕便，靈活和便宜的太空機(jī)器人。