摘要：针对行星探测车采样机械臂开发效率低及成本高的问题,采用虚拟样机技术,对探测车采样机械臂的结构、功能、功耗及控制系统等方面进行了研究,提出了一种轻量化、低功耗、多功能四自由度采样机械臂的设计方案,确定了各关节的驱动方案,并对驱动部件进行选型.基于SolidWorks软件,实现三维模型的建立,并利用ADAMS软件,建立采样机械臂动力学模型.应用D-H法建立采样机械臂关节坐标并确定连杆参数,求解正、逆运动学公式,采用三次多项式方法对关节空间进行轨迹规划.利用ADAMS和Matlab搭建虚拟样机联合仿真系统,进行联合仿真实验.仿真结果表明,该采样机械臂设计方案合理,达到轻量化、低功耗目的,控制系统稳定可靠,能够实现支起、收回、采样等功能.

关键词：采样机械臂 多功能 轻量化 虚拟样机 联合仿真 

单位：江苏科技大学机械工程学院 江苏镇江212003