一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员的制作方法

本发明涉及航天机器人领域，具体涉及一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员。

背景技术：

为了降低航天员在空间站维护与操作中的工作强度与安全风险，节约时间与经济成本，机器人宇航员成为空间站辅助或代替航天员的必然选择。由于空间站处于微重力环境中且内部结构复杂，这要求机器人宇航员具有与地面机器人宇航员系统显著不同的控制方法。

传统的机器人宇航员固定安装在太空舱内，在固定位置上利用机械手臂进行相应的操作，可活动空间小，功能单一。无法在太空舱内移动，配合宇航员完成多种操作及实验，不能满足机器人宇航员出舱工作需求，应用范围较小。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员，以解决现有机器人宇航员不能移动、可操作范围窄、应用场景小的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员，所述机器人宇航员包括：舱内移动平台、连接固定装置和机器人，所述舱内移动平台安装在舱内轨道上，能够在舱内轨道上自由移动，所述连接固定装置的底部与舱内移动平台通过螺栓固定连接，所述机器人的下肢与连接固定装置进行磁力吸附和限位卡接，通过舱内移动平台带动机器人在舱内轨道上移动。

进一步地，所述舱内移动平台的底部安装有摩擦轮，通过两个摩擦轮夹持在舱内轨道上，通过电机带动摩擦轮转动，实现舱内移动平台在舱内轨道上的移动。

进一步地，所述连接固定装置包括固定连接平台和旋转平台，所述旋转平台与固定连接平台之间通过旋转电机连接，所述固定连接平台的底部与舱内移动平台通过螺栓固定连接。

进一步地，所述旋转平台底部与旋转电机的输出端连接，旋转电机驱动旋转平台进行360°自由旋转。

进一步地，所述旋转平台顶部设置有卡接装置，将机器人的下肢固定在卡接装置内，通过卡接装置实现机器人的限位与释放。

进一步地，所述机器人在舱内需要移动时，通过舱内移动平台带动机器人移动，机器人在舱内自由活动时，卡接装置释放机器人即可，机器人需要进行出舱活动时，将连接固定装置与舱内移动平台分离，穿过出舱口实现出舱行动。

本发明具有如下优点：

本发明公开了一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员，将机器人宇航员的下肢安装在连接固定装置上，通过舱内移动平台带动连接固定装置在舱内轨道上移动，实现了机器人宇航员在舱内的移动，扩大机器人宇航员的移动范围，增加机器人宇航员的应用功能。同时利用连接固定装置释放机器人宇航员能够满足机器人宇航员在舱内的自由活动，将连接固定装置与舱内移动平台分离可以实现机器人宇航员的舱外行走活动，提升应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员在太空舱内安装示意图；

图3为本发明实施例提供的一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员下肢与连接固定装置分离示意图；

图4为本发明实施例提供的一种可在太空舱内外固定移动的机器人宇航员的连接固定装置结构示意图；

图中：1-舱内移动平台、2-连接固定装置、3-机器人、4-摩擦轮、5-舱内轨道、6-固定连接平台、7-旋转平台、8-卡接装置、9-出舱口

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本实施例公开了一种可在太空舱内外固定移动的机器人3宇航员，所述机器人宇航员包括：舱内移动平台1、连接固定装置2和机器人3，所述舱内移动平台1安装在舱内轨道5上，能够在舱内轨道5上自由移动，所述连接固定装置2的底部与舱内移动平台1通过螺栓固定连接，所述机器人3的下肢与连接固定装置2进行磁力吸附和限位卡接，通过舱内移动平台1带动机器人3在舱内轨道5上移动。

舱内移动平台1的底部安装有摩擦轮4，通过两个摩擦轮4夹持在舱内轨道5上，通过电机带动摩擦轮4转动，实现舱内移动平台1在舱内轨道5上的移动。舱内轨道5可以根据实际的使用需求在太空舱内铺设，电机驱动摩擦轮4在舱内轨道5的两侧进行滚动，摩擦轮4夹持住轨道，在轨道上移动。

连接固定装置2包括固定连接平台6和旋转平台7，所述旋转平台7与固定连接平台6之间通过旋转电机连接，所述固定连接平台6的底部与舱内移动平台1通过螺栓固定连接，舱内移动平台1带动连接固定装置2同步移动。旋转电机安装在固定连接平台6内，旋转电机的输出端与旋转平台7连接，带动旋转平台360°转动。

旋转平台7顶部设置有卡接装置8，将机器人3的下肢固定在卡接装置8内，通过卡接装置8实现机器人3的限位与释放，通过旋转平台7的转动，带动机器人3转动，实现机器人3多角度操作。舱内移动平台1能够带动机器人3在舱内轨道5上移动，扩展机器人3移动空间。

机器人3在舱内需要移动时，通过舱内移动平台1带动机器人3移动，机器人3在舱内自由活动时，卡接装置8释放机器人3即可，机器人3需要进行出舱活动时，将连接固定装置2与舱内移动平台1分离，穿过出舱口9实现出舱行动。机器人宇航员带着连接固定装置2一起安装在舱外机械臂上，在舱外机械臂的带动下即可进行出舱作业，扩展机器人3宇航员的应用场景，降低人类宇航员出舱风险。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。