美國(guo)斯坦福(fu)大學雙臂空間機器人空中實驗體系

為(wei)確保空(kong)(kong)(kong)間(jian)機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)人正在(zai)軌使命的(de)(de)(de)樂成施行，須要(yao)(yao)正在(zai)空(kong)(kong)(kong)中(zhong)(zhong)展開充裕的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗以考(kao)證和評價(jia)空(kong)(kong)(kong)間(jian)機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)人的(de)(de)(de)途(tu)徑計(ji)劃、節(jie)制算(suan)法等(deng)關鍵技(ji)術(shu)。正在(zai)空(kong)(kong)(kong)中(zhong)(zhong)展開實(shi)(shi)(shi)(shi)驗考(kao)證，難點是須要(yao)(yao)模仿(fang)空(kong)(kong)(kong)間(jian)的(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)重(zhong)力(li)環境，由(you)道理上講，微(wei)(wei)(wei)重(zhong)力(li)環境的(de)(de)(de)發生一樣(yang)平常(chang)有三種道理：自由(you)落體(ti)運動(dong)，可構(gou)(gou)成失(shi)重(zhong)環境，如果正在(zai)微(wei)(wei)(wei)重(zhong)力(li)塔中(zhong)(zhong)開釋空(kong)(kong)(kong)間(jian) 機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)人；應(ying)用地(di)球引力(li)干勻速圓周(zhou)運動(dong)，如果正在(zai)航(hang)天飛(fei)機(ji)(ji)或(huo)空(kong)(kong)(kong)間(jian)站上展開的(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)重(zhong)力(li)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗；應(ying)用平衡(heng)力(li)抵消重(zhong)力(li)，如采取(qu)(qu)吊絲(si)配(pei)重(zhong)、氣足支(zhi)持或(huo)中(zhong)(zhong)性液體(ti)的(de)(de)(de)浮力(li)抵消重(zhong)力(li)，亦可構(gou)(gou)成微(wei)(wei)(wei)重(zhong)力(li)環境。由(you)事實(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)(shi)現上講，現階段(duan)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)間(jian)機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)人空(kong)(kong)(kong)中(zhong)(zhong)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗體(ti)系(xi)(xi)(xi)主要(yao)(yao)有六類：基于自由(you)落體(ti)運動(dong)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗體(ti)系(xi)(xi)(xi)、基于拋物線飛(fei)翔(xiang)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗體(ti)系(xi)(xi)(xi)、氣浮式空(kong)(kong)(kong)中(zhong)(zhong)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗體(ti)系(xi)(xi)(xi)、水浮式空(kong)(kong)(kong)中(zhong)(zhong)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗體(ti)系(xi)(xi)(xi)、吊絲(si)配(pei)重(zhong)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗體(ti)系(xi)(xi)(xi)和硬件正在(zai)回(hui)路的(de)(de)(de)夾雜(za)空(kong)(kong)(kong)中(zhong)(zhong)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗體(ti)系(xi)(xi)(xi)(數學模型取(qu)(qu)實(shi)(shi)(shi)(shi)物相結合的(de)(de)(de))。

　　各類(lei)實(shi)(shi)驗(yan)體(ti)系(xi)(xi)(xi)擁有沒(mei)有同的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)現(xian)體(ti)式(shi)(shi)格局和使用配景，還擁有沒(mei)有同的(de)(de)(de)(de)優錯(cuo)誤謬誤。基于自由落(luo)體(ti)運(yun)(yun)動的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)體(ti)系(xi)(xi)(xi)能(neng)夠(gou)舉行三維空(kong)間的(de)(de)(de)(de)微重(zhong)(zhong)力(li)(li)實(shi)(shi)驗(yan)，能(neng)發生近(jin)零重(zhong)(zhong)力(li)(li)環(huan)境(jing)，然則空(kong)間機(ji)械(xie)(xie)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)外形尺寸受(shou)(shou)限定，單次(ci)微重(zhong)(zhong)力(li)(li)實(shi)(shi)驗(yan)時(shi)候(hou)短。基于拋(pao)物線航(hang)行的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)體(ti)系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)微重(zhong)(zhong)力(li)(li)級(ji)別較(jiao)高(gao)，錯(cuo)誤謬誤同基于自由落(luo)體(ti)運(yun)(yun)動的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)體(ti)系(xi)(xi)(xi)相似，而且實(shi)(shi)驗(yan)后(hou)的(de)(de)(de)(de)數據處(chu)理較(jiao)費(fei)事(shi)。平面氣浮(fu)式(shi)(shi)實(shi)(shi)驗(yan)體(ti)系(xi)(xi)(xi)手藝成(cheng)熟，建筑周期短，易(yi)于實(shi)(shi)現(xian)及保護，適(shi)應性(xing)強，對機(ji)械(xie)(xie)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)布(bu)局沒(mei)有太多限定，然則只會實(shi)(shi)現(xian)平面的(de)(de)(de)(de)微重(zhong)(zhong)力(li)(li)實(shi)(shi)驗(yan)(二維的(de)(de)(de)(de)平動和一維的(de)(de)(de)(de)滾動)。水浮(fu)式(shi)(shi)實(shi)(shi)驗(yan)體(ti)系(xi)(xi)(xi)請求空(kong)間機(ji)械(xie)(xie)人(ren)(ren)(ren)原型(xing)樣機(ji)沒(mei)有能(neng)直接在(zai)水浮(fu)體(ti)系(xi)(xi)(xi)上舉行測試，必需舉行專門(men)的(de)(de)(de)(de)設計以(yi)避免(mian)受(shou)(shou)到水下環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)危害，別的(de)(de)(de)(de)，水的(de)(de)(de)(de)阻力(li)(li)和慣量會改變空(kong)間機(ji)械(xie)(xie)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)動力(li)(li)學特(te)征。吊絲配重(zhong)(zhong)體(ti)系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)長處(chu)是能(neng)夠(gou)舉行三維空(kong)間的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)力(li)(li)抵償，實(shi)(shi)驗(yan)時(shi)候(hou)沒(mei)有受(shou)(shou)限定，但精度(du)沒(mei)有夠(gou)高(gao)，難以(yi)辨識懸(xuan)(xuan)吊體(ti)系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)動摩擦力(li)(li)，因為(wei)空(kong)間機(ji)械(xie)(xie)人(ren)(ren)(ren)和懸(xuan)(xuan)吊體(ti)系(xi)(xi)(xi)之間存在(zai)耦合振動，還可能(neng)使得(de)全(quan)部體(ti)系(xi)(xi)(xi)沒(mei)有穩定。