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作者:郑孔帆;李东升;刘鹏;翟雨农;李旭东;甄云婷;文科;赖小明;
单位:北京航空航天大学机械工程及自动化学院;北京电子工程总体研究所;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院;北京卫星制造厂有限公司;
摘要:遥感卫星展开臂的装配精度直接影响卫星的探测精度与范围。展开臂装配时,需要实现大尺寸臂杆与基准关节的精准对接,目前主要采用人工配合专用工装的方式调整臂杆位姿,导致装配效率低、精度差。文章提出了一种基于误差在线补偿的机器人辅助卫星大尺寸臂杆装配方法。建立了基于机器人的臂杆装配定位调姿系统全局运动学模型,使用手眼标定算法求解了其中的未知变换关系,完成机器人工具坐标系标定;设计了基于结构光的法兰位姿测量方法,完成了法兰位姿的测量与解算;基于误差在线补偿原理,推导了展开臂精准装配定位调姿算法,完成了误差在线补偿时机器人目标位姿的解算,并通过开发机器人运动控制程序,控制机器人实现位姿偏差补偿;利用基于机器人的臂杆装配试验平台,开展了基于误差在线补偿的臂杆装配定位调姿试验,试验结果表明臂杆最终对接的三向位置误差在0.15 mm以内,三向姿态误差在0.015°以内,满足展开臂的臂杆装配精度要求。
关键词:天线展开臂;;臂杆定位调姿;;机器人装配;;误差在线补偿;;视觉测量