苏奕粼，侯绪研，曹盼，薛萍萍，唐天峰，李龙，陈涛，姜生元

（1.哈尔滨工业大学 机电工程学院，哈尔滨 150080；2.上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200444；3.苏州大学 苏州纳米科技协同创新中心，苏州 215123）

针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究

苏奕粼1，侯绪研1，曹盼1，薛萍萍1，唐天峰1，李龙2，陈涛3，姜生元1

（1.哈尔滨工业大学 机电工程学院，哈尔滨 150080；2.上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200444；3.苏州大学 苏州纳米科技协同创新中心，苏州 215123）

针对空间合作目标航天器在轨维护任务需求，提出一种新型结构的空间爬行机器人，可搭载于抓取机械臂上，在主动航天器和故障目标形成连接后，爬行移动到故障目标上需要维修的位置进行维修精细操作。该机器人移动系统主要由压电驱动腿、微修饰粘附足组成。其微观粘附足借鉴壁虎刚毛的粘附机理，设计微米级微阵列的机器人足端结构。在上述结构设计基础上，利用离散元软件建立其仿真模型，对壁虎的强吸附能力和快速脱附能力进行理论建模分析，建立单根刚毛在不同状态下的受力模型，模拟刚毛在不同脱附角下的粘附和脱附的过程，对其单个刚毛的粘附特性进行分析。仿真结果表明：在空间零重力环境下，通过不同运动方式可以实现单个刚毛的吸附和快速脱附的能力。为后续实现机器人足的吸附和快速脱附的能力提供了理论支持。

仿生；微阵列；离散元；粘附力

0 引 言

空间爬行机器人实现了一种新型……