Onderzoekers van de Universiteit van Shanghai hebben een nieuwe methode ontwikkeld om typesynthese van niet-holonomische onvoldoende geactiveerde parallelle mechanismen te bereiken. hun methode, gepresenteerd in een paper gepubliceerd in Acta Astronautica , zou kunnen helpen bij de ontwikkeling van ruimterobots voor onderhoudswerkzaamheden in de baan.

Elk jaar, ongeveer 100 satellieten worden de ruimte in gelanceerd om de activiteit op aarde te volgen en diensten zoals communicatie- of GPS-systemen mogelijk te maken. De term "dienstverlening in de baan" verwijst naar een verscheidenheid aan operaties die erop gericht zijn ruimtesystemen in een baan om de aarde te houden, die reparaties met zich mee kunnen brengen, samenkomst, tanken en upgraden van ruimtevaartuigen na hun inzet.

In de toekomst, ruimterobots kunnen helpen om onderhoudsmissies in de baan snel en effectief te voltooien, zonder de noodzaak van menselijke hulp. Niet-holonomische parallelle robotica is een bijzonder veelbelovende benadering in ruimterobotica, gebaseerd op specifieke mechanische en fysieke principes.

Bij natuurkunde en wiskunde, een niet-holonomisch systeem is een systeem waarvan de toestand afhangt van het pad dat wordt gevolgd om het te bereiken. Bij robotica, niet-holonomische systemen zijn bijzonder relevant geworden in de context van bewegingsplanning en feedbacklinearisatie voor mobiele robots.

"Het onvoldoende geactiveerde niet-holonomische parallelle mechanisme is een nieuwe richting van parallelle ruimterobotica, met klein volume, lichtgewicht, goedkoop, laag energieverbruik, en hoge flexibiliteit, ’ schreven de onderzoekers in hun paper.

Een belangrijk punt bij de ontwikkeling van parallelle mechanismen is typesynthese, waarbij alle mogelijke soorten parallelle mechanismen worden gevonden die een beweging van het bewegende platform genereren met een gespecificeerde vrijheidsgraad (DOF) of bewegingspatroon. Systematische benaderingen voor de typesynthese van parallelle mechanismen kunnen in twee hoofdgroepen worden ingedeeld:benaderingen met een bepaald aantal DOF en die met een bepaald bewegingspatroon.

"De bestaande methoden voor typesynthese konden geen onvoldoende geactiveerde niet-holonomische parallelle mechanismen genereren met de introductie van de niet-holonomische sferische paren in parallelle mechanismen, " legden de onderzoekers uit. "Dit artikel is gewijd aan typesynthese van onvoldoende geactiveerde parallelle mechanismen met een sferisch bewegingspatroon, vergezeld van het genereren van de niet-holonomische sferische paren in parallelle mechanismen met een sferisch bewegingspatroon."

In hun studie hebben de onderzoekers stelden een nieuwe roller-sphere contactmethode voor, evenals een generatiemethode van niet-holonomische sferische paren in parallelle ondergeactiveerde mechanismen met sferisch bewegingspatroon. Het niet-holonomische sferische beperkingsmechanisme dat ze ontwikkelden, vereenvoudigt de ruimtelijke structuur en verbetert de nauwkeurigheid van de sferische niet-holonomische beperkingsstructuur.

De onderzoekers demonstreerden hoe hun methode toegepast kon worden in real-life scenario's, met behulp van het voorbeeld van een niet-holonomisch ondergeactiveerd gewrichtsmechanisme van een ruimterobot voor onderhoudswerkzaamheden in de baan. In de toekomst, deze techniek kan worden gebruikt om lichtgewicht, flexibele en goedkopere ruimterobots met een lager energieverbruik.

© 2018 Tech Xplore