(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211047458.3 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 北京空间飞行器总体设计 部 地址 100094 北京市海淀区友谊路104 号 (72)发明人 白美　王友渔　梁常春　朱超　 刘鑫　张文明　胡成威　高升　 唐自新　高翔宇　谢宗武　刘业超　 李大明　罗文成　杨宏　王翔　 周佐新　林益明　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 专利代理师 庞静 (51)Int.Cl. B25J 18/00(2006.01) B25J 19/00(2006.01)B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种空间用级联式组合双机械臂及级联方 法 (57)摘要 一种空间用级联式组合双机械臂及级联方 法， 两个独立的多自由度机械臂以及双臂组合转 接件； 所述两个独立的多自由度机械臂体积不 同， 分别记为大臂和小臂； 所述的双臂组合转接 件包括大臂端和小臂端， 用于为所述大臂和小臂 级联提供机、 电、 热接口； 级联后， 大臂给小臂供 电； 在小臂运动时， 大臂处于待机制动状态并作 为小臂的浮动基座， 大臂运动时， 小臂处于待机 制动状态； 所述的大臂用于空间大范围转移， 小 臂用于小范围移动调姿和末端操作。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 115488919 A 2022.12.20 CN 115488919 A 1.一种空间用级联式组合双机械臂， 其特征在于： 两个独立的多自由度机械臂以及双 臂组合转接件； 所述两个独立的多自由度机械臂体积不同， 分别记为大臂和小臂； 所述的双 臂组合转接件包括大臂端和小臂端， 用于为所述大臂和小臂级联提供机、 电、 热接口； 级联 后， 大臂给小臂供电； 在小臂运动时， 大臂处于待机制动状态并作为小臂的浮动基座， 大臂 运动时， 小臂处于待机制动状态； 所述的大臂用于空间位置转移， 小臂用于末端操作。 2.根据权利要求1所述的空间用级联式组合双机械臂， 其特征在于： 所述的大臂、 小臂 的自由度为6 ‑7个。 3.根据权利要求2所述的空间用级联式组合双机械臂， 其特征在于： 所述的大臂两端为 末端执行器， 末端执行器之间连接关节、 两个臂杆以及中央控制器； 末端执行器上安装相 机； 所述中央控制器用于实现大臂路径规划 和运动控制。 4.根据权利要求2所述的空间用级联式组合双机械臂， 其特征在于： 所述的小臂两端为 末端作用器， 末端作用器之间连接关节、 两个臂杆以及中央控制器； 末端作用器上安装相 机； 所述中央控制器用于实现小臂运动空间和位置调整以及末端操纵控制。 5.根据权利要求1所述的空间用级联式组合双机械臂， 其特征在于： 所述双臂 组合转接 件的大臂端包括底 座、 凸轮、 视觉靶标、 盖板、 端齿盘、 捕获杆、 电连接器； 其中大臂端视觉靶 标用于与大臂进行图像初定位， 捕获杆实现机械初步捕获， 凸轮、 盖板以及端齿盘相互配合 与大臂实现机 械精确定位， 最后电连接器与大臂实现其电器连接 。 6.根据权利要求1所述的空间用级联式组合双机械臂， 其特征在于： 所述双臂 组合转接 件的小臂端包括本体、 视 觉标记、 端 齿盘以及电连接器； 其中小臂端视觉标记用于与小臂图像初定位， 本体以及端齿盘相互配合与小臂实现机 械精确定位， 最后电连接器与小臂实现电器连接 。 7.一种空间用级联式组合双机 械臂分离方法， 其特 征在于包括： 小臂的一个末端作用器与舱体上的基座 适配器连接； 大臂通过爬行方式移动到小臂附近的基座适配器并连接， 大臂另一端末端执行器去抓 取双臂组合转接件的大臂端并完成机械连接、 对准和锁紧， 然后大臂携带双臂组合转接件 移动到小臂附近； 小臂采用自由端末端作用器捕获双臂组合转接件的小臂端， 并实现两部分的机械连 接、 对准和锁紧； 小臂的末端作用器电连接器与基座适配器断电； 大臂通过双臂组合转接件为小臂加 电， 发指令和接收遥测信号； 在完成大臂与小臂的电连接状态正确性检查确认后小臂末端作用器释放基座适配器 成为自由末端， 进 而完成大臂和小臂的组合级联。 8.一种空间用双机 械臂级联式组合方法， 其特 征在于包括 大臂将小臂送回其在舱体上的基座适配器的初始位置， 小臂的末端作用器与捕获的基 座适配器进行机 械连接； 大臂给小臂供电的电连接器断电， 接着小臂末端作用器的电连接器与基座适配器通 电； 在完成小臂与基座适配器的电连接状态正确 性检查确认后， 小臂的末端作用器与双臂 组合转接件的小臂端松开、 分离； 大臂路径规划运动到双臂 组合转接件的放置点， 释放、 分离双臂组合转接件大臂端； 此权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115488919 A 2时大臂与小臂完成分离并可分别独立在轨 工作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115488919 A 3