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空间机器人发展特点和趋势
基于我国航天技术进步和产业发展需求，国家知识产权局**分析普及推广项目空间机器人课题组从在轨服务机器人技术、星表移动机器人技术、MDA公司**布局、国外型号重要**剖析、技术转移可行性分析等五个视角出发，对空间机器人技术进行深度剖析。
在轨服务机器人
近年来，人工智能、机器人等新兴技术飞速发展，为在轨服务机器人提供了良好的研究基础，美国、欧洲、日本等国家或地区均开展了相应的在轨服务机器人研制项目和发展计划，并在核心技术分布、地域部署上形成了**体系化布局。
基于全球空间机械臂、操作末端和自主操作技术领域的**文献分析，获得了主要技术创新国家的技术研究重点。其中，美国作为空间机器人项目开展*多的国家，其相关技术发展得到德国、日本、加拿大等国的协助，其在轨服务机器人领域的技术创新侧重于机械臂空间冗余构型设计、空间仿人灵巧手、空间目标对接技术等技术方面，并在自主在轨加注、在轨模块更换与装配和空间碎片清理方面取得了较大技术突破。日本参与了美国早期空间机器人项目研制，具有较强的技术实力，其在轨服务机器人的技术创新侧重于空间机械冗余构型设计和空间目标对接技术，且近些年的自主操作技术以空间碎片清理为主，技术方案侧重于鱼叉绳系机器人和电磁吸附抓捕。
在轨服务机器人的空间目标对接技术**申请量排名**，从核心**分析情况来看，MDA公司、波音公司和NASA的空间目标对接技术主要侧重于非合作目标，以及没有对接特征空间目标的捕获与对接技术，不仅可以对早期的在轨飞行器进行延寿操作，而且可以应用于空间军事卫星捕获和降轨操作。另外，通过梳理空间目标捕获与对接技术的发展历程发现，目前国内外针对空间目标的捕获方式呈现多元技术并行发展趋势，具体涉及绳系或飞网捕获、抓取捕获、插接捕获和吸附捕获；捕获对象从合作目标扩展到了非合作目标，且捕获目标从低轨向高轨逐步扩展。
星表移动机器人
星表移动机器人主要包括轮式移动机器人、腿式行走机器人和轮腿组合式移动机器人等类型，它们各有相应的特点和适用范围。根据对星表移动机器人相关**文献的分析可以发现，星表移动机器人领域的技术创新从20世纪60年代至今一直保持一定的热度，**技术的出现与重要事件的发生相伴相生。90年代以前世界范围内主要围绕轮式移动机器人开展相关的技术研发和**布局，90年代以后腿式机器人的相关研究开始变得活跃，进入21世纪后，将轮式移动机构的高速高效性能和腿式移动机构的地形适应能力相结合的轮腿组合式移动机器人越来越受到业内的重视，全球范围的相关研究如火如荼地开展，但由于轮腿机器人结构和控制更为复杂，还有大量的科学问题、内蕴机理和基本特性的认识尚需突破，实际应用还需一定的时日。
在星表移动机器人中，轮式移动机器人（也叫星球车）因技术相对成熟而得以广泛应用，是目前成功登陆月球和火星的表面探测器采用的结构形式。对于星球车，车辆整体的结构设计、悬架机构、车轮机构和移动控制是决定机器人能否顺利通过行星表面和完成指定任务的关键技术和重要因素。通过对各个时间阶段的代表性**文献进行分析可知，轮式移动机器人的技术发展大体经历了如下过程：20世纪60年代主要是基于地面车辆进行改造，尤其针对车轮结构展开设计和测试；60年代末到70年代初围绕车辆的悬架系统进行改进和优化；到了80年代，为了进一步适应火星探测的任务，研究开发新的悬架系统；进入90年代，对车辆的结构和功能进行优化设计，例如悬架的折展设计以提高星球车的可运输性；进入21世纪后，对于轮式移动机器人的移动控制和智能化方面的研究增多，近几年更是向着提高机器人多功能性的方向发展，以适应多样化的应用需求、提高空间运输和作业效率。
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本文摘自：网络 日期：2020-05-21