Des chercheurs de l'Université de Shanghai ont développé une nouvelle méthode pour réaliser une synthèse de type de mécanismes parallèles sous-actionnés non holonomiques. Leur méthode, présenté dans un article publié dans Acta Astronautica , pourrait aider au développement de robots spatiaux pour les opérations de maintenance en orbite.

Chaque année, environ 100 satellites sont lancés dans l'espace pour surveiller l'activité sur Terre et permettre des services tels que les communications ou les systèmes GPS. Le terme « entretien en orbite » fait référence à une variété d'opérations visant à maintenir des systèmes spatiaux en orbite, ce qui peut entraîner des réparations, Assemblée, ravitaillement et mise à niveau des engins spatiaux après leur déploiement.

Dans le futur, les robots spatiaux pourraient aider à accomplir des missions d'entretien en orbite rapidement et efficacement, sans avoir besoin d'aide humaine. La robotique parallèle non holonome est une approche particulièrement prometteuse en robotique spatiale, basé sur des principes mécaniques et physiques spécifiques.

En physique et en mathématiques, un système non holonome est un système dont l'état dépend du chemin emprunté pour y parvenir. En robotique, les systèmes non holonomes ont acquis une importance particulière dans le contexte de la planification du mouvement et de la linéarisation de la rétroaction pour les robots mobiles.

"Le mécanisme parallèle non-holonomique sous-actionné est une nouvelle direction de la robotique spatiale parallèle, avec un petit volume, poids léger, à bas prix, faible consommation d'énergie, et une grande flexibilité, ", ont écrit les chercheurs dans leur article.

Un problème clé dans le développement de mécanismes parallèles est la synthèse de type, ce qui implique de trouver tous les types possibles de mécanismes parallèles générant un mouvement de la plate-forme mobile avec un degré de liberté (DOF) ou un modèle de mouvement spécifié. Les approches systématiques de la synthèse de types de mécanismes parallèles peuvent être classées en deux groupes principaux :les approches avec un nombre spécifié de DOF et celles avec un modèle de mouvement spécifié.

"Les méthodes existantes sur la synthèse de type ne pouvaient pas générer de mécanismes parallèles non holonomiques sous-actionnés avec l'introduction des paires sphériques non holonomiques dans des mécanismes parallèles, ", ont expliqué les chercheurs. "Cet article est consacré à la synthèse de type de mécanismes parallèles sous-actionnés avec un motif de mouvement sphérique accompagné de la génération de paires sphériques non holonomes dans des mécanismes parallèles avec un motif de mouvement sphérique."

Dans leur étude, les chercheurs ont proposé une nouvelle méthode de contact sphère-rouleau, ainsi qu'une méthode de génération de paires sphériques non holonomes dans des mécanismes parallèles sous-actionnés avec un modèle de mouvement sphérique. Le mécanisme de contrainte sphérique non-holonomique qu'ils ont développé simplifie la structure spatiale et améliore la précision de la structure de contrainte sphérique non-holonomique.

Les chercheurs ont démontré comment leur méthode pouvait être appliquée dans des scénarios réels, en utilisant l'exemple d'un mécanisme d'articulation sous-actionné non holonome d'un robot spatial pour des opérations d'entretien en orbite. Dans le futur, cette technique pourrait être utilisée pour développer des poids légers, robots spatiaux flexibles et moins chers avec une consommation d'énergie plus faible.

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