刘冬雨，刘 宏，李志奇

(1. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，哈尔滨 150001；2. 中国空间技术研究院北京空间技术研制试验中心，北京 100094)



空间机械臂手系统在轨精细维修操作的标定策略

刘冬雨1,2，刘 宏1，李志奇1

(1. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，哈尔滨 150001；2. 中国空间技术研究院北京空间技术研制试验中心，北京 100094)

分析空间机械臂手系统在轨精细维修操作的尺寸链误差，提出一种利用机械臂手眼相机标定维修操作对象修正离线路径规划的策略，解决了机械臂、维修对象在轨安装和天地重力差异带来的误差环节，设计并完成了地面试验。通过在轨实施验证了标定策略的正确性，圆满完成了我国空间机械臂首次在轨维修试验。

空间机械臂；在轨维修；精细操作；标定；路径规划

0 引 言

纵览当今国际，空间机械臂成为航天大国研究发展的热点。空间机械臂在组装建造、维护照料、能源补给等航天器在轨服务任务中均扮演着重要角色[1]。根据国外空间站舱外组装建造、维修和应用的数据分析，载人航天器在轨任务繁重、工作量大，给航天员带来安全性、工作时间和生理极限等方面的风险和压力。针对载人航天器，空间机械臂面向空间精细操作，在恶劣环境下可以辅助航天员完成在轨操作任务，提高载人航天的安全性和效益[2]。

国际空间站搭载了第一个空间仿人型机器人航天员Robonaut 2(R2)，这个机器人是迄今为止最为复杂的一个空间机器人[3]，该机器人在国际空间站上完成任务面板操作、低风险的辅助航天员舱内操作。……