□ 张继民 □ 吴 锡 □ 石震宇 □ 王文宗

1.天津航天机电设备研究所 天津 300458 2.天津市宇航智能装备技术企业重点实验室 天津 300458

1 设计背景

大型航天器在厂房内的转运问题已经成为当下研究的热点。随着我国航天事业现代化进程的不断加快,强大的技术实力和高效的生产力已成为企业的核心竞争力。

航天事业正朝着创新科技化、产业密集化、航天器重型化的方向不断推进。单体质量在10 t以上的航天器现已常见,如何快速高效地转运超重大型航天器,逐渐为业内所重视[1-2]。

传统的重载转运车在狭小工作场地中往往失去移动能力,在通过厂区路口或者小角度拐角时,需要相关人员在现场指挥调控,转运车的速度、精度和运输效率都会受到影响[3]。部分作业现场对转运车还有一些特殊要求,如在现场能够实现全方位转向移动,要求转运平台能够搭载多种其它设备等。对此,需要研制一种承载能力较强的全方位重载转运平台,以柔性化、可拓展化的特点解决以上问题[4-5]。

麦克纳姆轮是一种全方位轮结构,具有运动灵活、控制简便等优势。对于需要在狭小的空间中移动的转运车而言,选用麦克纳姆轮结构具有优势。笔者基于麦克纳姆轮技术,设计了航天器全向重载转运平台。

2 麦克纳姆轮概述

麦克纳姆轮结构如图1所示。在轮缘上斜向分布许多滚轮,这些成角度的滚轮将一部分转向力转化为法向力[6-7]。依靠各自滚轮的方向和速度,这些力最终在任何要求的方向上产生一个合力矢量,从而保证移动平台在最终合力矢量的方向上能自由移动,且不改变自身的方向,由此麦克纳姆轮可以实现横向滑移。……