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作者：李天恩;陈荣;张琦;张翔;刘红卫;
单位：浙江理工大学浙江省机电产品可靠性技术研究重点实验室;军事科学院国防科技创新研究院;
摘要：为确保空间站长期安全稳定运行，需对空间站外表面及其附属设备开展常态化巡检。攀爬机器人具有自主灵活的运动特性，能够适应太阳能电池板、舱体外壁及桁架结构等多种空间环境，是执行巡检任务的理想选择，其中机器人足端的可靠吸附与脱离控制是实现该功能的关键技术挑战。针对空间站表面巡检任务需求，设计一种机器人末端附着装置。该装置主要由主体支撑结构、装置外壳和可逆黏脱附机构组成，其中，可逆黏脱附机构末端配置了仿生微纳米楔形黏附层，可实现对空间表面的稳定黏附。借鉴壁虎足端黏附机理，建立楔形结构与光滑表面的接触力学模型及楔形阵列结构与粗糙表面的接触模型。在上述结构基础上，进行黏附力测力装置三维设计并搭建黏附力测试平台。实验结果表明，在预压力作用下，该附着装置可对目标表面施加3.10 N的法向黏附力和12.63 N的切向黏附力，验证了可控黏附与脱附装置在空间站表面巡检机器人任务中应用的有效性。本文研究成果将为未来空间站表面巡检机器人任务实施提供必要的技术支撑。
关键词：空间巡检机器人;;末端附着装置;;仿生楔形黏附结构;;力学模型;;黏附力
