赵东捷，杜兆才，刘李明

（中国航空制造技术研究院，北京 100024）

0 引言

飞机装配的进气道内腔的装配质量直接影响飞机的安全性、疲劳寿命以及稳定性[1]。而复杂狭窄内腔存在环境复杂、狭窄作业空间受限等特点，一般机构的工作空间难以满足要求[2]。

针对新一代战机的进气道等复杂狭窄内腔的检测要求，本研究提出一套蛇形臂机器人检测统，并进行了实验验证，验证了理论推导的正确性。系统由蛇形臂机器人搭载末端检测单元构成。

1 结构设计

针对新一代战机的进气道工作空间狭窄且存在干涉的问题，拟采用大长径比冗余度柔索驱动机器人（后文简称蛇形臂）搭载末端检测单元进入工作空间进行检测。蛇形臂选取虎克铰关节串联组成机器人本体，这种构型具有足够的自由度且足够灵活，符合在狭小工作空间约束下检测工作的需求。针对具体的检测路径需求以及空间干涉的约束，对蛇形臂进行机构设计，使其可达工作空间能够覆盖检测路径。控制方面设计阵列式高精度柔索驱动结构，节约空间的同时对机器人本体进行高效驱动[3]。

1.1 大长径比冗余度柔索驱动机器人机械结构设计

选取虎克铰关节串联组成柔索机器人本体构型，采用柔索驱动作为机器人的驱动形式。采用全驱动的模式提高稳定性和定位精度，最终形成用于狭小空间作业的大长径比冗余度柔索驱动机器人[4]。

蛇形臂由6 节段组成，节与节之间采用虎克铰串联，每节采用3 根钢丝绳控制，总长度1293 mm（不算末端视觉单元），每节长210 mm，每节外圆直径为60 mm。……