模块化超冗余度空间机械臂的设计与实验

来源：机器人杂志2022年第1期北京时间：

作者：李艳辉, 霍琦, 李昂, 贺帅, 张恩阳, 赛华阳, 朱明超, 徐振邦

摘要：针对空间在轨服务任务需求设计了一种9自由度的模块化超冗余空间机械臂。该机械臂由9个相同的机械臂关节构成，其关节数量可根据任务要求进行调整。模块化关节采用一体化设计，关节内部合理地布置了机械传动部分与电气部分。基于改进的Bi-RRT算法和建立的机械臂的正逆运动学模型，机械臂进行了穿越复杂障碍环境的仿真和实验，实验结果表明该机械臂可以灵活地穿越障碍环境。基于阻抗控制算法，分别采用该机械臂进行了写字实验和恒力保持实验，实验结果表明机械臂具有良好的力控制能力。实验验证了该机械臂具备在复杂空间环境中执行在轨服务的能力。

关键词：空间机械臂, 超冗余, 模块化, 避障, 力控制