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