具体实施方式

下文中将结合附图对本申请的实施例进行说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本申请实施例提供一种面向航天应用的终端驱动索并联运载装置100，可应用于地面环境或者太空环境。在太空环境中如可用于在轨空间站的日常维护，设备或装置的大范围搬运、装配与对接，以及实现与航天员的人机交互与协作等作用，在太空环境中面向航天应用的终端驱动索并联运载装置100不受重力约束。本实施例中以太空舱等无重力环境为例对本申请实施例的并联运载装置100进行解释说明。

如图1-6所示，本申请实施例并联运载装置100，包括：支撑主体1、安装于支撑主体1上的驱动机构2和弹射机构3。面向航天应用的终端驱动索并联运载装置100还包括缠绕于驱动机构2上的绳索20(参图5、图4所示)。驱动机构2能够对绳索20进行收绳和放绳。绳索20的末端设有附着机构201(参图5、图6所示)，驱动机构2能够对绳索20进行收绳和放绳，弹射机构3可将附着机构201弹射一段距离，进而附着于外部环境。

其中，附着机构201为其中至少一种材质：具有磁性的材质、导磁性材质、具有粘性的材质，或者，附着机构201为其中至少一种：电磁吸盘、粘性吸附件、卡扣、挂钩，从而附着机构201能够便于附着于外部环境。

如图4、图5所示，本申请一个实施方式中，附着机构201采用具有磁性的电磁吸附件，弹射机构3将附着机构201向外发射，可自动吸附于外部环境。本实施例中所述的外部环境可指太空舱的仓壁，由于太空舱的仓壁一般为金属材质，故可不必改变外部环境即可实现并联运载装置100的运行。附着机构201可吸附于太空舱的仓壁改变行驶方向。

如图6所示，本申请另一个实施方式中，附着机构201采用挂钩的形式，从而需要在附着机构201射出一定距离后，人工进行协助安装。

本申请实施例的并联运载装置100中，将驱动机构2固定于支撑主体1并一同作为终端动平台，驱动机构2通过收绳和放绳实现终端动平台的位姿的改变。弹射机构2可以将附着机构201弹射一端距离，附着机构201可以吸附于外部环境，驱动机构2的绳索的一端与附着机构201连接。能够大大降低对外部环境的依赖，任意改变附着机构201的位置就能实现装置构型的快速改变，提高了并联运载装置100的迁移性。在舱内零重力环境下，可实现与外部环境的有力附着，不受重力约束，可现精密的装配与对接。

如图1所示，支撑主体1包括上、下间隔设置的第一安装台11和第二安装台12。第一安装台11为板状，第二安装台12类似扇片形，包括沿周向多个方向布置的多个。驱动机构2包括沿第一安装台11的周向多个方向布置的多个。本实施例中驱动结构2包括三个且沿第一安装台11的周向布置。弹射机构3包括沿支撑主体1的周向多个方向布置的多个，本实施例中弹射机构3包括三个分别为3a、3b、3c。多个驱动机构1和多个弹射机构2在支撑主体1在上、下方向对应设置。

如图2所示，驱动机构2包括与第一安装台11配合安装的第一安装基板21、安装并支撑于第一安装基板21上第一动力装置22、及与第一动力装置22配合安装的滚筒23。绳索20缠绕于滚筒23，第一动力装置22能够带动滚筒23运动对绳索20进行收绳或者放绳。

第一动力装置22包括第一电机220、减速器221、联轴器222、及轴承223。当第一电机220运转时，通过减速器221和联轴器222，将运动传递至滚筒23，从而控制绳索20的伸长与缩短，实现联运载装置100的位姿的改变。

如图3所示，弹射机构3与第二安装台12倾斜安装，包括与第二安装台12配合安装的第二安装基板30、及安装于第二安装基板30上的弹射组件31。其中，弹射机构3与第二安装台12倾斜安装，倾斜安装使得弹射组件31的发射方向向外扩展，既而能够将绳索20的附着机构201发射置更远的距离。弹射机构31包括设于第二安装基板30上的弹射台310、与弹射台310配合设置的摆杆311、及带动摆杆311运动的第二动力组件312。

弹射台310设有与附着机构201配合安装的发射开口3101，附着机构201能够安装于发射开口3101与弹射台310依靠相互吸引力定位。第二动力组件312包括第一齿轮3120、与第一齿轮3120配合的第二齿轮3121、及第二电机3122。其中，第二齿轮3121为不完全齿轮。当第二电机3122运转时，摆杆311在第二电机3122的驱动下，经过第一齿轮3120和第二齿轮3121的传递下完成旋转蓄力，进而实现与附着机构201的撞击，将附着机构201击打出一定的距离，由于附着机构201的电磁吸力或粘附力与外部环境提供的附着点固连，为并联运载装置100的移动提供支撑。

本申请实施例的并联运载装置100将驱动机构2安装于终端动平台(包括支撑本体1)进而构成一个完整的整体，它们既是末端平台又是驱动的来源，驱动机构2位于装置支撑主体1，并联运载装置100与外部环境的联系仅仅是几个附着点，任意改变附着点的位置就能实现装置构型的快速改变，具有高迁移性。仅需外部环境提供附着机构的附着条件，大大降低了对外部环境的依赖，任意改变附着点的位置就能实现装置构型的快速改变，提高了索机器人本体的迁移性。

本申请实施例的并联运载装置100构型简单，制造成本低，易迁移和不受重力约束，可完全适应在轨空间站的零重力或微重力环境。

本申请实施例的并联运载装置100的驱动机构2和弹射机构3的模块化设计，可以根据不同的实际需求，对驱动机构2和弹射机构3的数量进行增加或者删减，灵活改变装置的构型。同时，在舱内零重力环境下，该并联运载装置100可通过主动施加索力实现与外部环境的有力附着，提高本体的刚度，进而保证终端执行器运动的精度，实现精密的装配与对接。

本申请实施例的并联运载装置100的采用冗余和容错机制，若大范围移动或搬运过程中某根绳索20断裂或某个驱动机构2故障，该装置仍然能够稳定运行至目标点。

本申请实施例的并联运载装置100还包括控制装置(未图示)，能够在运行过程中实现索力的实时监测和控制，保证索力误差在5％以内，依据不同的工作任务需求完成索力的自适应调整，在人机交互时为最大程度保证宇航员的安全，需要适当降低索力，保持较大的柔性。大范围移动或搬运过程中，自主完成起始点与目标点间的路径规划，规避路径中可能存在的障碍物。

本申请实施例的并联运载装置100还包括运输平台或者卡爪或者运输仓等(未图示)，可用于运载物品。

在本申请实施例中的描述中，术语“多个”指两个或更多个。在本申请实施例中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。