高收纳比环形天线桁架展开方案研究

针对一类高收纳比环形桁架式可展开天线结构,采用自然坐标方法对系统进行建模,通过自由度分析与动力学仿真对其展开方案进行研究。提出了同步绳约束与同步齿轮约束方案以及动力绳驱动与铰链驱动方案。研究结果表明,提出的动力绳驱动方案中两套驱动绳索具有互为备份特性。斜边滑移式桁架收拢高度较小但其自由度相对较多,采用同步绳与同步齿轮约束后可通过动力绳驱动与铰链驱动实现其展开功能。斜边不变式桁架收拢高度较大但其自由度相对较少,采用同步绳约束后通过动力绳驱动即可实现其展开功能。

基于折纸结构的收纳式软体抓手设计与试验

现有气动软体抓手的运动范围大多受初始长度限制,难以实现小存储体积、大包络范围的设计目标。结合气动结构和折纸结构的特点,提出了一种高收纳比、弯曲-展开耦合运动的软体抓手设计方案。基于三浦折纸结构,设计了一种可弯曲折展的管状折纸模型,并且基于面板刚性假定,分析了边长、夹角等几何参数对该折纸结构曲率半径和弯曲角度的影响;考虑软体抓手的壁厚,利用有限元软件分析了软体抓手的变形行为;采用3D打印和逐层浇筑的方式制作抓手样品,验证了软体抓手的展开和抓取性能。该研究成果可为太空垃圾抓取机器人的设计提供理论支持。