1.本发明涉及空间
目标抓捕技术领域,尤其涉及一种空间目标卷捕
机构及其控制方法和相关设备。
背景技术:
2.伴随着人类对空间资源的不断探索与利用,空间垃圾的数量也在不断增大,不仅占据着宝贵的轨道资源,还对正常在轨运行的航天器的安全造成了严重威胁。相关技术中,一些用于抓捕空间目标的
装置在执行抓捕作业时安全性和可靠性较差,抓捕装置易于与空间目标产生剧烈碰撞,导致抓捕装置结构损毁,抓捕成功率较低,难以进一步控制抓捕作业的执行成本。
技术实现要素:
3.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
4.为此,本发明的第一方面提供了一种空间目标卷捕机构。
5.本发明的第二方面提供了一种空间目标卷捕机构的控制方法。
6.本发明的第三方面提供了一种空间目标卷捕机构的控制装置。
7.本发明的第四方面提供了一种存储介质。
8.本发明的第五方面提供了一种电子设备。
9.有鉴于此,根据本技术实施例的第一方面提出了一种空间目标卷捕机构,包括:
10.支架,用于设置于服务航天器;
11.驱动装置,设置于支架,驱动装置的输入端用于连接于服务航天器,驱动装置的输出轴转动地穿设于支架;
12.支撑座,连接于前述输出轴;
13.多个机械臂,活动地设置于支撑座;
14.其中,驱动装置用于驱动支撑座相对于支架转动。
15.在一种可行的实施方式中,机械臂布置于支撑座背离于支架的一侧,且多个机械臂间隔布置。
16.在一种可行的实施方式中,机械臂包括:
17.多节臂机构,多节臂机构包括多个依次铰链连接的臂节,至少一个臂节铰接于支撑座;
18.多个关节舵机,每个臂节连接有一个关节舵机,关节舵机用于驱动臂节转动。
19.在一种可行的实施方式中,空间目标卷捕机构还包括:
20.导电滑环,套设于驱动装置的输出轴,导电滑环的输出端连接于关节舵机,导电滑环的输入端用于连接于服务航天器。
21.在一种可行的实施方式中,臂节为板形结构;
22.其中,多节臂机构中连接于支撑座的臂节的宽度最大,且多节臂机构中位于自由
端的臂节的宽度最小。
23.在一种可行的实施方式中,空间目标卷捕机构还包括:
24.转速检测装置,用于获取待捕捉目标的自转
角速度;
25.控制装置,连接于转速检测装置和驱动装置,控制装置用于根据自转角速度调整驱动装置的输出转速。
26.根据本技术实施例的第二方面提出了一种空间目标卷捕机构的控制方法,用于如上述第一方面中任一项提出的空间目标卷捕机构,包括:
27.获取待捕捉目标的自转角速度;
28.根据自转角速度,调整驱动装置的输出转速;
29.在输出转速与自转角速度的转速差小于或等于预设转速差的情况下,控制机械臂抓取待捕捉目标。
30.根据本技术实施例的第三方面提出了一种空间目标卷捕机构的控制装置,包括:
31.获取模块,用于获取待捕捉目标的自转角速度;
32.调整模块,用于根据自转角速度,调整驱动装置的输出转速;
33.控制模块,用于在输出转速与自转角速度的转速差小于或等于预设转速差的情况下,控制机械臂抓取待捕捉目标。
34.根据本技术实施例的第四方面提出了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行如上述第二方面中任一项提出的空间目标卷捕机构的控制方法。
35.根据本技术实施例的第五方面提出了一种电子设备,电子设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器,其中,处理器用于调用存储器中的程序指令,执行如上述第二方面中任一项提出的空间目标卷捕机构的控制方法。
36.相比现有技术,本发明至少包括以下有益效果:本技术实施例提供的空间目标卷捕机构包括有支架、驱动装置、支撑座和多个机械臂,其中,支架用于设置在服务航天器,驱动装置设置在支架,且驱动装置的输入端用于连接于服务航天器,驱动装置的输出轴转动地穿设在支架,便于驱动装置通过服务航天器获取运行所需的能量并输出动力,支撑座与驱动装置的输出轴相连接,驱动装置用于驱动支撑座相对于支架转动,在驱动装置运行时,支撑座可以与驱动装置的输出轴同步转动,多个机械臂活动地设置在支撑座,从而在驱动装置运行时,多个机械臂可以跟随支撑座相对于支架转动,进而基于前述设置,在实际进行空间目标的抓取作业时,可以控制驱动装置运行,以利用驱动装置驱动支撑座相对于支架转动,并通过调节驱动装置的输出转速,令支撑座相对于支架的转速接近待捕捉目标的自转角速度,提高支撑座转速与待捕捉目标的自转角速度之间的一致性,缩小支撑座与待捕捉目标之间的转速差异,相应地机械臂相对于支架的转速也能够与待捕捉目标的自转角速度保持较高的一致性,进而通过操纵多个机械臂对待捕捉目标进行抓取捕捉,可以避免因待捕捉目标的自转而导致的待捕捉目标与支撑座或机械臂之间剧烈碰撞或摩擦,降低空间目标卷捕机构损毁的可能性,延长空间目标卷捕机构的使用寿命,提高空间目标卷捕机构的抓捕成功率和安全性,有利于降低空间目标卷捕机构的维修维护成本,进而降低空间目标抓捕作业的执行成本。
附图说明
37.通过阅读下文示例性实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出示例性实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
38.图1为本技术提供的一种实施例的空间目标卷捕机构第一个视角的示意性结构图;
39.图2为本技术提供的一种实施例的空间目标卷捕机构第二个视角的示意性结构图;
40.图3为本技术提供的一种实施例的空间目标卷捕机构第三个视角的示意性结构图;
41.图4为本技术提供的一种实施例的空间目标卷捕机构的多节臂机构的示意性结构图;
42.图5为本技术提供的一种实施例的空间目标卷捕机构的导电滑环的示意性连接结构图;
43.图6为本技术提供的一种实施例的空间目标卷捕机构的示意性应用场景图;
44.图7为本技术提供的一种实施例的空间目标卷捕机构的控制方法的示意性流程图;
45.图8为本技术提供的一种实施例的空间目标卷捕机构的控制装置的示意性结构框图;
46.图9为本技术提供的一种实施例的存储介质的示意性结构框图;
47.图10为本技术提供的一种实施例的电子设备的示意性结构框图。
48.其中,图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
49.10’待捕捉目标;
50.10空间目标卷捕机构;
51.100支架;200驱动装置;300支撑座;400机械臂;500导电滑环;
52.210输出轴;310支撑板;320联轴装置;410多节臂机构;
53.411臂节。
具体实施方式
54.下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本技术,并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
55.如图1至图6所示,根据本技术实施例的第一方面提出了一种空间目标卷捕机构10,包括:支架100,用于设置于服务航天器;驱动装置200,设置于支架100,驱动装置200的输入端用于连接于服务航天器,驱动装置200的输出轴210转动地穿设于支架100;支撑座300,连接于前述输出轴210;多个机械臂400,活动地设置于支撑座300;其中,驱动装置200用于驱动支撑座300相对于支架100转动。
56.本技术实施例提供的空间目标卷捕机构10包括有支架100、驱动装置200、支撑座
300和多个机械臂400,其中,支架100用于设置在服务航天器,以便于利用服务航天器支撑空间目标卷捕机构10,驱动装置200设置在支架100,从而提升驱动装置200的安装稳定性和可靠性,驱动装置200的输入端用于连接于服务航天器,驱动装置200的输出轴210转动地穿设在支架100,便于驱动装置200通过服务航天器获取运行所需的能量并输出动力,支撑座300与驱动装置200的输出轴210相连接,驱动装置200用于驱动支撑座300相对于支架100转动,在驱动装置200运行时,支撑座300可以与驱动装置200的输出轴210同步转动,多个机械臂400活动地设置在支撑座300,从而在驱动装置200运行时,多个机械臂400可以跟随支撑座300相对于支架100转动。
57.可以理解的是,在实际应用中,本技术实施例提供的空间目标卷捕机构10用于抓捕的空间目标可以为但不限于故障失效卫星、爆炸碎片等空间垃圾。
58.需要说明的是,如故障失效卫星、爆炸碎片等空间垃圾,通常是非合作目标,往往丧失了姿态调整能力,且长期以失控状态运行,在太阳光压、重力梯度等摄动力矩及失效前自身残余角动量的影响下,空间垃圾往往会出现复杂的旋转运动,乃至最终趋向于自由翻滚运动。在一些示例中,一些用于抓捕空间目标的装置往往是通过操控多个机械臂400包围或接触待捕捉目标10’,以约束待捕捉目标10’的运动实现目标捕捉,但是由于待捕捉目标10’具有前述的运动状态,往往会在包围或接触待捕捉目标10’的过程中,发生待捕捉目标10’与机械臂400或支撑座300之间的剧烈碰撞或摩擦,影响捕捉的成功率和安全性。
59.基于本技术实施例提供的空间目标卷捕机构10的前述设置,在实际进行空间目标的抓取作业时,可以控制驱动装置200运行,以利用驱动装置200驱动支撑座300相对于支架100转动,并通过调节驱动装置200的输出转速,令支撑座300相对于支架100的转速接近待捕捉目标10’的自转角速度,提高支撑座300转速与待捕捉目标10’的自转角速度之间的一致性,缩小支撑座300与待捕捉目标10’之间的转速差异,相应地机械臂400相对于支架100的转速也能够与待捕捉目标10’的自转角速度保持较高的一致性,进而通过操纵多个机械臂400对待捕捉目标10’进行抓取捕捉,实现对待捕捉目标10’的卷捕,可以避免因待捕捉目标10’的自转而导致的待捕捉目标10’与支撑座300或机械臂400之间剧烈碰撞或摩擦,降低空间目标卷捕机构10损毁的可能性,延长空间目标卷捕机构10的使用寿命,提高空间目标卷捕机构10的抓捕成功率和安全性,有利于降低空间目标卷捕机构10的维修维护成本,进而降低空间目标抓捕作业的执行成本。
60.如图1至图3和图6所示,在一些示例中,机械臂400布置于支撑座300背离于支架100的一侧,且多个机械臂400间隔布置。
61.在该技术方案中,机械臂400可以布置在支撑座300背离支架100的一侧,从而在实际应用中,当支架100连接于服务航天器时,便于令多个机械臂400均位于支撑座300背离服务航天器的一侧,从而有利于扩大机械臂400的抓捕范围,减少服务航天器对机械臂400活动空间的影响,且多个机械臂400间隔布置,一方面可以降低各个机械臂400在活动过程中发生相互干涉的可能性,另一方面也便于获得更大的抓捕范围。
62.如图3所示,在一些可行的示例中,支撑座300可以包括盘状的支撑板310,多个机械臂400沿支撑板310的外缘均匀布置,且均位于支撑板310背离支架100的一侧。
63.如图3所示,在一些可行的示例中,支撑座300可以包括前述支撑板310和联轴装置320,其中,联轴装置320套设于驱动装置200的输出轴210,可以跟随驱动装置200的输出轴
210同步转动,支撑座300设置在联轴装置320背离支架100的一端。
64.如图1至图4和图6所示,在一些示例中,机械臂400包括:多节臂机构410,多节臂机构410包括多个依次铰链连接的臂节411,至少一个臂节411铰接于支撑座300;多个关节舵机,每个臂节411连接有一个关节舵机,关节舵机用于驱动臂节411转动。
65.在该技术方案中,机械臂400可以包括有多节臂机构410和多个关节舵机,其中,多节臂机构410包括有多个依次铰链连接的臂节411,臂节411之间通过铰链可以相互转动,从而提高机械臂400的灵活性,多个臂节411中的至少一个铰接于支撑座300,从而多节臂机构410可以相对于支撑座300转动,每个臂节411连接有一个关节舵机,关节舵机用于驱动对应的臂节411转动,从而通过对各个关节舵机进行控制,可以令各个臂节411之间相互转动或令臂节411相对于支撑座300转动,以实现机械臂400的姿态调整,进而通过对不同关节舵机的运行参数加以控制,可以令机械臂400实现不同的动作,以完成待捕捉目标10’的捕捉作业。
66.可以理解的是,关节舵机的输入端可以用于连接于服务航天器,以建立关节舵机与服务航天器之间的电连接,便于关机舵机从服务航天器接收运行所需的能量;关节舵机的输出端可以连接于对应的臂节411,以为臂节411的活动提供响应的动力。
67.在一些可行的示例中,机械臂400的数量可以大于或等于3个;每个机械臂400可以包括有一个前述多节臂机构410,每个多节臂机构410的臂节411数量可以大于或等于3个。示例性地,如图1至图4和图6所示,机械臂400的数量可以为6个,每个多节臂机构410的臂节411数量为3个,相应地每个空间目标卷捕机构10包括18个关节舵机,关节舵机可以采用总线伺服舵机,每个总线伺服舵机只需要通过3根连接线即可驱动,且各个舵机间串联。可以理解的是,前述3根连接线可以包括地线、电源线和信号线。
68.如图5所示,在一些示例中,空间目标卷捕机构10还包括:
69.导电滑环500,套设于驱动装置200的输出轴210,导电滑环500的输出端连接于关节舵机,导电滑环500的输入端用于连接于服务航天器。
70.在该技术方案中,空间目标卷捕机构10还可以包括有套设在驱动装置200的输出轴210的导电滑环500,导电滑环500的输入端用于连接服务航天器,以便于通过服务航天器接收电能,导电滑环500的输出端可以连接于关节舵机,从而一方面便于通过导电滑环500向关机舵机输送电能,为关机舵机输出动力提供能量;另一方面,在驱动装置200运行时,由于支撑座300和机械臂400均会产生相对于支架100的转动,此时也能够利用导电滑环500的工作特性,防止输电线缆缠乱或绞断,为支撑座300和机械臂400的稳顺运行提供保障。
71.示例性地,导电滑环500可以包括有定子部、转子部、输入线缆和输出线缆,其中,转子部与输出线缆的一端相连接,输出线缆的另一端连接于关节舵机,转子部套设在驱动装置200的输出轴210,以在驱动装置200的输出轴210转动时同步转动,定子部套设于转子部,并相对于支架100固定设置,转子部与定子部之间转动连接,输入线缆的一端连接于定子部,另一端用于连接服务航天器,从而在支撑座300和机械臂400跟随驱动装置200的输出轴210进行连续的360
°
的转动时,导电滑环500的转子部也可以跟随驱动装置200的输出同步转动,防止输出线缆或输电线缆发生缠乱绞断事故。
72.如图1至4和图6所示,在一些示例中,臂节411为板形结构;其中,多节臂机构410中连接于支撑座300的臂节411的宽度最大,且多节臂机构410中位于自由端的臂节411的宽度
最小。
73.在该技术方案中,多节臂机构410的各个臂节411可以为板形结构,且多节臂机构410中连接于支撑座300的臂节411的宽度最大,位于自由端的臂节411的宽度最小,从而基于前述设置一方面可以保证用于连接支撑座300的臂节411的结构强度,保证多节臂机构410与支撑座300之间的连接可靠性,有利于降低多节臂机构410发生结构损坏的可能性,提升捕捉作业的安全性;另一方面,则可以降低位于自由端的臂节411体积和质量,提高位于自由端的臂节411运动灵活性,降低关节舵机对位于自由端的臂节411的驱动难度,并有利于提高多节臂机构410自由端的响应速度,进一步提升对待捕捉目标10’的捕捉成功率。
74.可以理解的是,多节臂机构410的自由端也即未进行结构约束的一端,位于多节臂机构410的自由端的臂节411一端铰接于相邻的臂节411,另一端处于无结构约束的自由状态。
75.在一些示例中,空间目标卷捕机构10还包括:转速检测装置,用于获取待捕捉目标10’的自转角速度;控制装置,连接于转速检测装置和驱动装置200,控制装置用于根据自转角速度调整驱动装置200的输出转速。
76.在该技术方案中,空间目标卷捕机构10还可以包括有转速检测装置和控制装置,其中,转速检测装置用于获取待捕捉目标10’的自转角速度,控制装置与转速检测装置相连接,从而控制装置可以接收到转速检测装置检测到的前述自转角速度,同时,控制装置还连接于驱动装置200,并用于根据前述自转角速度调整驱动装置200的输出转速,进而可以令驱动装置200驱动支撑盘和机械臂400以接近于前述自转角速度的转速相对于支架100转动,缩小支撑座300和机械臂400与待捕捉目标10’之间的转速差异,便于进一步通过操纵多个机械臂400对待捕捉目标10’进行抓取捕捉,避免因待捕捉目标10’的自转而导致的待捕捉目标10’与支撑座300或机械臂400之间剧烈碰撞或摩擦,降低空间目标卷捕机构10损毁的可能性,延长空间目标卷捕机构10的使用寿命,提高空间目标卷捕机构10的抓捕成功率和安全性,有利于降低空间目标卷捕机构10的维修维护成本,进而降低空间目标抓捕作业的执行成本。
77.可以理解的是,驱动装置200的输入端可以包括有第一输入部和第二输入部,其中,第一输入部用于连接服务航天器,以便于驱动装置200从服务航天器接收运行所需的能量;第二输入部用于连接控制装置,以便于控制装置向驱动装置200发出响应的控制指令,调整驱动装置200的输出转速。
78.在一些可行的示例中,转速检测装置可以为视觉识别装置,以通过对待捕捉目标10’的运动图像信息进行采集分析,获得待捕捉目标10’的自转角速度。
79.示例性地,结合图1和图6对空间目标卷捕机构10的作业过程进行说明,图1中示出了多节臂机构410处于展开状态时的示意性结构,图6中示出了多节臂机构410处于闭合状态时的示意性结构。如图1所示,在利用多个机械臂400进行待捕捉目标10’的抓取前,可以通过控制各个关机舵机,调整多节臂机构410的张合角,令各个多节臂机构410相对于支撑座300展开,同时控制空间目标卷捕机构10整体向待捕捉目标10’靠近,以进行抓捕准备;同时,可以根据待捕捉目标10’的自转角速度调整驱动装置200的输出转速,令支撑座300和机械臂400的转动速度与前述自转角速度趋于同步;进一步控制各个关机舵机,调整多节臂机构410的张合角,令各个多节臂机构410相对于支撑座300闭合,多个机械臂400与支撑座300
围成抓捕空间,使待捕捉目标10’位于抓捕空间内,约束待捕捉目标10’的运动范围,实现对待捕捉目标10’的卷捕,可以理解的是,前述捕捉空间可以为封闭空间或半封闭空间。
80.可以理解的是,通过对各个机械臂400的姿态进行调整,并基于多个机械臂400之间的配合,捕捉空间的形状可以有所不同,从而空间目标卷捕机构10对于参数不确定、几何外形复杂多样的待捕捉目标10’具有良好的适应性。
81.在一些可行的示例中,控制装置还可以连接于前述关节舵机,可以理解的是,关节舵机的输入端可以包括第三输入部和第四输入部,其中,第三输入部用于连接服务航天器,以便于关节舵机从服务航天器接收运行所需的能量;第四输入部用于连接控制装置,以便于控制装置向关节舵机发出响应的控制指令,调整各个臂节411的姿态。需要说明的是,结合前述,在关节舵机为总线伺服舵机的情况下,每个关节舵机可以拥有唯一身份编号,控制时需发送符合通讯协议的编号和控制信息通过总线同时控制各个舵机,控制装置可以通过前述信号线连接关节舵机。可以理解的是,在空间目标卷捕机构10包括前述导电滑环500的情况下,控制装置可以通过导电滑环500连接关节舵机。
82.在一些可行的示例中,驱动装置200可以为伺服直流无刷减速电机,在实际应用中,进行前述电机的选型时,可以将电机扭矩作为主要参考因素,选取扭矩较大的电机型号作为驱动装置200,以保障驱动装置200的动力输出性能。
83.如图7所示,根据本技术实施例的第二方面提出了一种空间目标卷捕机构的控制方法,用于如上述第一方面中任一项提出的空间目标卷捕机构10,包括:
84.步骤s701:获取待捕捉目标10’的自转角速度;
85.具体地,在对待捕捉目标10’进行捕捉的过程中,可以对待捕捉目标10’的自转角速度进行获取,以为驱动装置200的输出转速的调整提供参考。
86.可以理解的是,待捕捉目标10’的自转角速度可以基于视觉识别等技术进行获取;在空间目标卷捕机构10包括前述转速检测装置的情况下,可以利用该转速检测装置获取前述自转角速度。
87.步骤s702:根据自转角速度,调整驱动装置200的输出转速;
88.具体地,在获取到待捕捉目标10’的自转角速度的情况下,可以根据前述自转角速度,对驱动装置200的输出转速进行调整,令支撑座300相对于支架100的转速接近待捕捉目标10’的自转角速度,提高支撑座300转速与待捕捉目标10’的自转角速度之间的一致性,缩小支撑座300与待捕捉目标10’之间的转速差异,相应地机械臂400相对于支架100的转速也能够与待捕捉目标10’的自转角速度保持较高的一致性。
89.步骤s703:在输出转速与自转角速度的转速差小于或等于预设转速差的情况下,控制机械臂400抓取待捕捉目标10’。
90.具体地,在输出转速与自转角速度的转速差小于或等于预设转速差的情况下,可以控制机械臂400抓取待捕捉目标10’,从而实现对待捕捉目标10’的卷捕,避免因待捕捉目标10’的自转而导致的待捕捉目标10’与支撑座300或机械臂400之间剧烈碰撞或摩擦,降低空间目标卷捕机构10损毁的可能性,延长空间目标卷捕机构10的使用寿命,提高空间目标卷捕机构10的抓捕成功率和安全性,有利于降低空间目标卷捕机构10的维修维护成本,进而降低空间目标抓捕作业的执行成本。
91.需要说明的是,前述预设转速差小于或等于0.5rpm,从而避免支撑座300或机械臂
400接触待捕捉目标10’时由于转速差异过大造成距离撞击或摩擦。
92.综上,本技术实施例提供的空间目标卷捕机构的控制方法可以基于对待捕捉目标10’的自转角速度,对驱动装置200的输出转速进行调整,以令支撑座300和机械臂400相对于支架100的转速接近待捕捉目标10’的自转角速度,避免支撑座300或机械臂400接触待捕捉目标10’时发生剧烈碰撞或摩擦,降低空间目标卷捕机构10损毁的可能性,延长空间目标卷捕机构10的使用寿命,提高空间目标卷捕机构10的抓捕成功率和安全性,有利于降低空间目标卷捕机构10的维修维护成本,进而降低空间目标抓捕作业的执行成本。
93.如图8所示,根据本技术实施例的第三方面提出了一种空间目标卷捕机构的控制装置800,包括:
94.获取模块801,用于获取待捕捉目标10’的自转角速度;
95.调整模块802,用于根据自转角速度,调整驱动装置200的输出转速;
96.控制模块803,用于在输出转速与自转角速度的转速差小于或等于预设转速差的情况下,控制机械臂400抓取待捕捉目标10’。
97.本技术实施例提供的空间目标卷捕机构的控制装置可以基于对待捕捉目标10’的自转角速度,对驱动装置200的输出转速进行调整,以令支撑座300和机械臂400相对于支架100的转速接近待捕捉目标10’的自转角速度,避免支撑座300或机械臂400接触待捕捉目标10’时发生剧烈碰撞或摩擦,降低空间目标卷捕机构10损毁的可能性,延长空间目标卷捕机构10的使用寿命,提高空间目标卷捕机构10的抓捕成功率和安全性,有利于降低空间目标卷捕机构10的维修维护成本,进而降低空间目标抓捕作业的执行成本。
98.如图9所示,根据本技术实施例的第四方面提出了一种存储介质901,存储介质901包括存储的程序902,其中,在程序902运行时控制存储介质901所在设备执行如上述第二方面中任一项提出的空间目标卷捕机构的控制方法。
99.由于本技术实施例提供的存储介质901用于实现如上述第二方面中任一项提出的空间目标卷捕机构的控制方法,因而具备了该空间目标卷捕机构的控制方法的一切有益效果,这里不再赘述。
100.根据本技术实施例的第五方面提出了一种电子设备1000,电子设备1000包括至少一个处理器1001、以及与处理器1001连接的至少一个存储器1002,其中,处理器1001用于调用存储器1002中的程序指令,执行如上述第二方面中任一项提出的空间目标卷捕机构的控制方法。
101.由于本技术实施例提供的电子设备1000用于实现如上述第二方面中任一项提出的空间目标卷捕机构的控制方法,因而具备了该空间目标卷捕机构的控制方法的一切有益效果,这里不再赘述。
102.本技术是参照根据本技术实施例的方法、装置和电子设备的流程图和/或方框图来描述的;应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合;可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程流程管理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程流程管理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
103.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部
分,可以参见其他实施例的相关描述。
104.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
105.在一个典型的配置中,电子设备可以包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线;电子设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
106.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram),存储器包括至少一个存储芯片;存储器是存储介质的示例。
107.存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储;信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据;计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息;按照本文中的界定,存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
108.本技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序;应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。
109.需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本技术并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本技术,某些步骤可能可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
110.还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素;在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
111.本领域技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、装置或电子装置;因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式;而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
112.可以由一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本技术实施例操作的
计算机程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言——诸如common lisp、python、c++、objective-c、smalltalk、delphi、java、swift、c#、perl、ruby、javascript和php等,还包括常规的过程式程序设计语言——诸如fortran、algol、cobol、pl/i、basic、pascal和c等,还包括其他任意一种编程语言——诸如lisp、tcl、prolog、visual basic、sql和r等;程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行;在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)——连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
113.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
技术特征:
1.一种空间目标卷捕机构,其特征在于,包括:支架,用于设置于服务航天器;驱动装置,设置于所述支架,所述驱动装置的输入端用于连接于所述服务航天器,所述驱动装置的输出轴转动地穿设于所述支架;支撑座,连接于所述输出轴;多个机械臂,活动地设置于所述支撑座;其中,所述驱动装置用于驱动所述支撑座相对于所述支架转动。2.根据权利要求1所述的空间目标卷捕机构,其特征在于,所述机械臂布置于所述支撑座背离于所述支架的一侧,且多个所述机械臂间隔布置。3.根据权利要求1所述的空间目标卷捕机构,其特征在于,所述机械臂包括:多节臂机构,所述多节臂机构包括多个依次铰链连接的臂节,至少一个所述臂节铰接于所述支撑座;多个关节舵机,每个所述臂节连接有一个所述关节舵机,所述关节舵机用于驱动所述臂节转动。4.根据权利要求3所述的空间目标卷捕机构,其特征在于,还包括:导电滑环,套设于所述驱动装置的输出轴,所述导电滑环的输出端连接于所述关节舵机,所述导电滑环的输入端用于连接于所述服务航天器。5.根据权利要求3所述的空间目标卷捕机构,其特征在于,所述臂节为板形结构;其中,所述多节臂机构中连接于所述支撑座的臂节的宽度最大,且所述多节臂机构中位于自由端的臂节的宽度最小。6.根据权利要求1至5中任一项所述的空间目标卷捕机构,其特征在于,还包括:转速检测装置,用于获取待捕捉目标的自转角速度;控制装置,连接于所述转速检测装置和所述驱动装置,所述控制装置用于根据所述自转角速度调整所述驱动装置的输出转速。7.一种空间目标卷捕机构的控制方法,用于如权利要求1至6中任一项所述的空间目标卷捕机构,其特征在于,包括:获取待捕捉目标的自转角速度;根据所述自转角速度,调整所述驱动装置的输出转速;在所述输出转速与所述自转角速度的转速差小于或等于预设转速差的情况下,控制所述机械臂抓取所述待捕捉目标。8.一种空间目标卷捕机构的控制装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取待捕捉目标的自转角速度;调整模块,用于根据所述自转角速度,调整所述驱动装置的输出转速;控制模块,用于在所述输出转速与所述自转角速度的转速差小于或等于预设转速差的情况下,控制所述机械臂抓取所述待捕捉目标。9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求7所述的空间目标卷捕机构的控制方法。10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理
器连接的至少一个存储器,其中,所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令,执行如权利要求7所述的空间目标卷捕机构的控制方法。
技术总结
本发明提供了一种空间目标卷捕机构及其控制方法和相关设备,其中,该空间目标卷捕机构包括:支架,用于设置于服务航天器;驱动装置,设置于支架,驱动装置的输入端用于连接于服务航天器,驱动装置的输出轴转动地穿设于支架;支撑座,连接于前述输出轴;多个机械臂,活动地设置于支撑座;其中,驱动装置用于驱动支撑座相对于支架转动。该空间目标卷捕机构在实际应用中,可以利用驱动装置驱动支撑座相对于支架转动,令支撑座相对于支架的转速接近待捕捉目标的自转角速度,进而可以避免因待捕捉目标的自转而导致剧烈碰撞或摩擦,降低空间目标卷捕机构损毁的可能性,提高空间目标卷捕机构的抓捕安全性,降低空间目标抓捕作业的执行成本。本。本。
技术研发人员:
袁建平 孙冲 贺亮 于洋 陈建林 马川 全李彬
受保护的技术使用者:
苏州三垣航天科技有限公司
技术研发日:
2022.09.21
技术公布日:
2022/11/11