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申请/专利权人：空间液态金属科技发展(江苏)有限公司;北京空间飞行器总体设计部

摘要：本发明涉及航天器技术领域，尤其涉及一种机械臂与载荷适配器对接状态实时交互方法，利用机械臂实现载荷适配器主、被动端对接，机械臂根据载荷适配器主动端的回传数据中的对接状态参数对载荷适配器主、被动端的对接状态进行判读；若未对接到位，则载荷适配器主动端根据传感器的触发状态，向机械臂反馈自身姿态信息，机械臂根据载荷适配器主动端的姿态信息对载荷适配器主动端进行调姿；若对接到位时，地面站将机械臂切换至随动模式，并驱动载荷适配器主动端锁紧载荷适配器被动端。本发明能够在载荷适配器主、被动端的对接过程中，及时判断对接状态，判断方式兼顾传感器失效、接触状态不稳定的影响，提高对接状态的判断准确率。

主权项：1.一种机械臂与载荷适配器对接状态实时交互方法，载荷适配器分为主动端和被动端，载荷适配器主动端与舱外载荷、机械臂目标适配器组成载荷组合体，在载荷适配器主动端的对接面的四个角上分别安装有捕获装置，在四个捕获装置的内部分别安装有第一触点传感器，在载荷适配器主动端的对接面上靠近四个捕获装置的位置分别安装有第二触点传感器；其特征在于，该方法包括如下步骤：S1：地面站将机械臂切换至低精度位置控制模式，机械臂以低精度位置控制模式将载荷组合体转移至相距载荷适配器被动端的第一预定距离处；S2：地面站将机械臂为高精度位置控制模式，机械臂以高精度位置控制模式将载荷组合体从第一预定距离处转移至相距载荷适配器被动端的第二预定距离处；S3：地面站将机械臂与载荷适配器主动端设置为交互状态，并将机械臂切换至视觉控制模式，机械臂以预定力带动载荷组合体接近载荷适配器被动端，直至载荷适配器主动端与载荷适配器被动端对接；S4：机械臂实时读取载荷适配器主动端的回传数据中的对接状态参数，判断载荷适配器主动端与载荷适配器被动端的对接状态；其中，若符合以下任一种情况，视为载荷适配器主动端与载荷适配器被动端对接到位：（1）四个第一触点传感器全部被触发；（2）处于对角线位置的两个第二触点传感器被触发；（3）处于同侧的两个第二触点传感器被触发，且对侧至少一个第一触点传感器被触发；当载荷适配器主动端与载荷适配器被动端未对接到位时，载荷适配器主动端根据第一触点传感器、第二触点传感器的触发状态，向机械臂反馈自身姿态信息，机械臂根据载荷适配器主动端的姿态信息对载荷适配器主动端进行调姿；其中，根据第一触点传感器、第二触点传感器的触发状态判断载荷适配器主动端锁紧方向的姿态信息和载荷适配器主动端垂直于锁紧方向的姿态信息；载荷适配器主动端锁紧方向的姿态信息使用对接状态参数的高4位表示，载荷适配器主动端垂直于锁紧方向的姿态信息使用对接状态参数的低4位表示；姿态信息包括正偏状态、负偏状态和水平状态，当载荷适配器主动端锁紧方向的姿态信息和载荷适配器主动端垂直于锁紧方向的姿态信息均为水平状态时，视为载荷适配器主动端与载荷适配器被动端对接到位；S5：在地面站确认载荷适配器主动端与载荷适配器被动端对接到位时，地面站将机械臂切换至随动模式，并向载荷适配器主动端发送锁紧指令，使捕获装置锁紧载荷适配器被动端；机械臂每隔预设时间判断一次载荷适配器主动端与载荷适配器被动端的对接状态，在对接未到位时，机械臂根据载荷适配器主动端的当前姿态信息调整载荷适配器主动端的姿态角度；当机械臂对载荷适配器主动端的姿态角度进行调整，连续4次判断未对接到位时，地面站将机械臂切换至随动模式，并向载荷适配器主动端发送解锁指令，完成载荷适配器主动端与载荷适配器被动端之间的解锁，随后机械臂带动载荷组合体后退，使载荷适配器主动端与载荷适配器被动端脱离；在调节载荷适配器主动端的姿态角度时，机械臂根据载荷适配器主动端锁紧方向的姿态信息和载荷适配器主动端垂直于锁紧方向的姿态信息，调整对载荷适配器主动端施加的力。

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