国内外空间机器人技术发展综述_张文辉

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国内外空间机器人技术发展综述

张文辉1,2，叶晓平1，季晓明1，吴夏来1，朱银法1，吴龙飞1

（1. 丽水学院 工学院，浙江 丽水 323000； 2. 哈尔滨工业大学 航天学院，黑龙江 哈尔滨 150001）

摘 要：为了实现在2020年前建立我国长期有人居住的空间站这一战略目标，必须加快空间机器人的研究计划。分别从空间机器人的概念、用途等方面进行了论述，详细介绍了国内外空间机器人的研究现状，对于发展具有我国空间特色的机器人技术具有一定的借鉴意义。 关 键 词：空间机器人；试验系统；空间机构

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1002-0853(2013) 03-

Development summarizing of space robot technology

national and outside

ZHANG Wen-hui1,2, YE Xiao-ping1, JI Xiao-ming1, WU Xia-lai1, WU Long-fei1

（

Abstract：To realize the strategic goal of building our before 2020, the current situation of space robot both at home and in detail, has certain significance for development of China’s space robot technology.

Key words: space robot；test system；

0 引言

标[1-2]。

不仅如此，空间飞行器的很多作业由于高危性以及成本限制也需要空间机器人来完成，这些作业包括：通过机械手臂捕捉失效卫星进行回收利用、在轨修理飞行器及补充燃料以延长飞行器工作寿命、进行大型空间机构的搬运和组装、清理太空垃圾以避免与卫星相撞和进行航天飞机和空间站的对接分离操作等，因此研究空间机器人对于航天技术发展具有重要意义[3-4]。

据有关数据显示[5]，目前全世界每年发射的卫星数目为80~130颗，然而大约有2%的卫星未能正确进入轨道，已进入轨道的有8%左右的卫星不到30天即宣告失效。不计科研人力浪费，仅从研制到发射的投入资金来说，就造成了巨大损失。例如我

2006年10月发射的“鑫诺二号”卫星，由于仅这颗卫星就耗资20亿人民币。如果卫星自身安装有机械手，那么在事故发生之后通过及时维修是可能避免损失的。

我国空间技术在快速发展，仅2010年就发射了近20颗卫星。陆续发射了“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”宇宙飞船，并进行了无人交会对接。下一步还将发射“天宫二号”，并争取在2020年建立长期有人居住空间站[6]。为了实现这个空间战略目标，目前我国正加紧空间机器人的研究计划，这些研究计划的成功实施对进一步发展太空科技，提升战略地位具有十分重要的意义。

1 空间机器人概述

空间机器人主要由空间机器人基体及搭载在基体上的机械臂组成，可以在太空中完成各种任务作业。例如：卫星的释放、回收，空间站的维修，飞行器燃料的加注等[7]。而这些任务很难由宇航员独立完成，通常需要借助空间机器人协助执行。执行任务的空间机器人系统如图1所示。

2013-04-09 09:58收稿日期：2012-12-05日；修订日期：2013-02-21；网络出版时间：2013-

基金项目：国家自然科学基金资助(61171189)；浙江省自然科学基金资助(LZ12F02001,LY12E05011)；丽水市科技局公益技术应用项目资助

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