空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统及方法，属于空间机器人地面试验验证技术领域。本发明通过设计变负载空间机械臂的全维度地面验证技术，能够模拟三维空间里空间机器人变负载过程中基座的位姿变化情况，验证空间机器人变负载情况下控制算法的可行性和有效性，解决了现有地面试验系统无法模拟三维空间里空间机械臂变负载情况下位姿变化的问题。
1.空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统，其特征在于：包括作动器并联机构(2)、作动器并联机构控制器、六维力/力矩传感器(7)、空间机械臂(5)、空间机械臂控制器、基座(4)、负载夹持机构(9)；
所述六维力/力矩传感器(7)用于检测负载作用在所述负载夹持机构(9)的力和力矩，生成六维力/力矩传感信号，并发送给空间机械臂控制器中的机械臂动力学解算模块；
所述空间机械臂(5)包括由若干关节电机(6)串联的若干节臂杆(10)，所述若干节臂杆(10)的一端与基座(4)固定连接，另一端安装有负载夹持机构(9)；
所述空间机械臂控制器包括机械臂动力学解算模块和机械臂单关节运动控制模块，所述机械臂动力学解算模块用于接收六维力/力矩传感信号，解算基座(4)的位姿运动信息，并发送给所述作动器并联机构控制器；所述机械臂单关节运动控制模块用于接收上位机的机械臂控制信号，控制所述关节电机(6)，使空间机械臂(5)位于试验所需位姿；
所述作动器并联机构控制器用于接收基座(4)的位姿运动信息，生成控制作动器并联机构(2)各个作动器动作的作动器控制信号，所述作动器控制信号使上平台(3)的运动姿态与基座(4)保持一致；
所述作动器并联机构(2)包括并联的若干个作动器、上平台(3)和下平台(1)；所述若干个作动器的一端与下平台(1)铰接，另一端与上平台(3)铰接；所述若干个作动器接收作动器控制信号进行伸缩操作，带动上平台(3)运动；
2.根据权利要求1所述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统，其特征在于：所述作动器并联机构(2)中作动器的个数为六个。
3.根据权利要求2所述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统，其特征在于，所述解算基座(4)的位姿运动信息的方法为：利用计算基座(4)的线加速度和角加速度，并通过积分运算得到基座(4)的速度及位姿，其中，Hb、Hbm和Hm分别为基座(4)的惯性矩阵、基座(4)及空间机械臂(5)的耦合惯性矩阵和空间机械臂(5)的惯性矩阵，cb和cm分别为基座(4)和空间机械臂(5)的非线性项，Fb为作用在基座(4)上的外作用力和力矩，Fb为零向量，τ为空间机械臂(5)各关节力矩，Jb和Jm分别为基座(4)和空间机械臂(5)的雅各比矩阵，Fh为六维力/力矩传感器(7)信号处理模块传来的六维力/力矩信号。
4.根据权利要求3所述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统，其特征在于：所述各个作动器的伸缩量的计算方法为：根据所述基座(4)的位姿确定上平台(3)各1
铰点在上平台(3)坐标系中的空间位置坐标 Pi，i＝1,2,3,4,5,6，各个作动器的伸缩量为其中， 为上平台(3)坐标系到下平台(1)坐标系的齐次坐标变换矩阵，0Qi为下铰点在下平台(1)坐标系的空间位置坐标，Li0为各作动器连杆初始长度。
5.根据权利要求1～4任一项所述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统，其特征在于：所述上平台(3)上设有用于固定所述基座(4)的若干级台阶，每一级台阶的直径和深度分别为0.4+0.25n米和0.02-0.005n米，其中，0≤n＜(a-0.4)/0.25，a为上铰分布圆的直径，n为不大于四的整数，所述上铰分布圆为六个作动器与上平台(3)的连接点构成的圆。
6.空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，构建空间机械臂地面物理验证系统；所述空间机械臂地面物理验证系统包括作动器并联机构(2)、作动器并联机构控制器、空间机械臂(5)、空间机械臂控制器、基座(4)、负载夹持机构(9)；所述空间机械臂(5)包括由若干关节电机(6)串联的若干臂杆(10)，其一端与基座(4)固定连接，另一端安装有负载夹持机构(9)；所述空间机械臂控制器包括机械臂动力学解算模块和机械臂单关节运动控制模块，所述机械臂动力学解算模块用于接收六维力/力矩传感信号，解算基座(4)的位姿运动信息；所述机械臂单关节运动控制模块用于接收上位机的机械臂控制信号，控制所述关节电机(6)，使空间机械臂(5)位于试验所需位姿；
所述作动器并联机构控制器用于接收基座(4)的位姿运动信息，生成控制作动器并联机构(2)各个作动器动作的作动器控制信号；所述作动器并联机构(2)包括并联的若干个作动器、上平台(3)和下平台(1)；所述若干个作动器的一端与下平台(1)铰接，另一端与上平台(3)铰接；所述若干作动器接收作动器控制信号进行伸缩操作，带动上平台(3)运动；所述基座(4)与上平台(3)固定连接；
S2，实验验证开始，实时检测负载作用在所述负载夹持机构(9)的力和力矩，生成六维力/力矩传感信号，并发送给机械臂动力学解算模块；
S3，所述机械臂动力学解算模块接收六维力/力矩传感信号，解算基座(4)的位姿运动信息，并发送给所述作动器并联机构控制器；所述机械臂单关节运动控制模块接收上位机的机械臂控制信号，控制所述关节电机(6)，使空间机械臂(5)位于试验所需位姿；
S4，所述作动器并联机构控制器接收基座(4)的位姿运动信息，生成控制作动器并联机构(2)各个作动器动作的作动器控制信号，所述作动器控制信号使上平台(3)的运动姿态与基座(4)保持一致。
7.根据权利要求6所述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证方法，其特征在于：所述作动器并联机构(2)中作动器的个数为六个。
8.根据权利要求7所述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证方法，其特征在于，所述解算基座(4)的位姿运动信息的方法为：利用计算基座(4)的线加速度和角加速度，并通过积分运算得到基座(4)的速度及位姿，其中，Hb、Hbm和Hm分别为基座(4)的惯性矩阵、基座(4)及空间机械臂(5)的耦合惯性矩阵和空间机械臂(5)的惯性矩阵，cb和cm分别为基座(4)和空间机械臂(5)的非线性项，Fb为作用在基座(4)上的外作用力和力矩，Fb为零向量，τ为空间机械臂(5)各关节力矩，Jb和Jm分别为基座(4)和空间机械臂(5)的雅各比矩阵，Fh为六维力/力矩传感器(7)信号处理模块传来的六维力/力矩信号。
9.根据权利要求8所述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证方法，其特征在于：所述各个作动器的伸缩量的计算方法为：根据所述基座(4)的位姿确定上平台(3)各铰点在上平台(3)坐标系中的空间位置坐标1Pi，i＝1,2,3,4,5,6，各个作动器的伸缩量为其中， 为上平台(3)坐标系到下平台(1)坐标系的齐次坐标变换0
矩阵，Qi为下铰点在下平台(1)坐标系的空间位置坐标，Li0为各作动器连杆初始长度。
10.根据权利要求6～9任一项所述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证方法，其特征在于：所述上平台(3)上设有用于固定所述基座(4)的若干级台阶，每一级台阶的直径和深度分别为0.4+0.25n米和0.02-0.005n米，其中，0≤n＜(a-0.4)/0.25，a为上铰分布圆的直径，n为不大于四的整数，所述上铰分布圆为六个作动器与上平台(3)的连接点构成的圆。
空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统及方法，属于空间机器人地面试验验证技术领域。
背景技术
[0002] 卫星由于故障、完全失效或任务结束而被放弃后，停留在太空将成为太空垃圾，不但占用了宝贵的轨道资源，还可能危及其它航天器的安全。为了尽可能挽回损失或净化轨道环境，以空间机械臂为手段，以卫星维修、捕捉失效卫星及太空垃圾清除为目的的在轨服务任务迅速发展。这些在轨服务任务中，空间机械臂负载会随废弃卫星回收等任务的进行而发生变化，为确保空间机械臂变负载情况在轨任务的成功执行，需要在地面重力环境下模拟微重力环境进行空间机器人变负载情况下的实验，以验证和评估空间机械臂的控制算法及整体运动性能等指标。
[0003] 目前通常可供采用的重力补偿方式主要有气浮方式、吊丝配重、水浮方式，以及自由落体方式。这几种重力补偿方式的区别明显，其补偿效果也各不相同。吊丝配重是一种广泛采用的重力补偿方式，通过滑轮组利用配重物的重量来补偿机器人的重力影响,具有费用低、易维护等特点。但吊丝配重难以完全补偿重力影响，使部分驱动力较小的关节的运动受到限制，另外吊丝也会导致系统运动过程中的晃动，影响机械臂定位精度。水浮实验系统是通过水或其他液体的浮力来补偿机器人的重力影响，从而实现空间机器人三维工作空间上的物理仿真。但是水浮实验系统建造费用高、实验时需要保证系统的密封性。物体在做自由落体运动时处于失重状态，因此通过自由落体运动可以得到很好的微重力环境。但是，自由落体方式的微重力实验系统造价昂贵,维护费用高,工作时间短,其应用受到很大限制。气浮实验系统具有建造周期短、试验持续时间较长、模拟精度较高等优势，但是气浮实验只能实现平面降维度试验验证。
发明内容
[0004] 本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统及方法，通过设计变负载空间机械臂的全维度地面验证技术，能够模拟三维空间里空间机器人变负载过程中基座的位姿变化情况，验证空间机器人变负载情况下控制算法的可行性和有效性，解决了现有地面试验系统无法模拟三维空间里空间机械臂变负载情况下位姿变化的问题。
[0005] 本发明的技术解决方案是：空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统，包括作动器并联机构、作动器并联机构控制器、六维力/力矩传感器、空间机械臂、空间机械臂控制器、基座、负载夹持机构；
[0006] 所述六维力/力矩传感器用于检测负载作用在所述负载夹持机构的力和力矩，生成六维力/力矩传感信号，并发送给空间机械臂控制器中的机械臂动力学解算模块；
[0007] 所述空间机械臂包括由若干关节电机串联的若干节臂杆，所述若干节臂杆的一端与基座固定连接，另一端安装有负载夹持机构；
[0008] 所述空间机械臂控制器包括机械臂动力学解算模块和机械臂单关节运动控制模块，所述机械臂动力学解算模块用于接收六维力/力矩传感信号，解算基座的位姿运动信息，并发送给所述作动器并联机构控制器；所述机械臂单关节运动控制模块用于接收上位机的机械臂控制信号，控制所述关节电机，使空间机械臂位于试验所需位姿；
[0009] 所述作动器并联机构控制器用于接收基座的位姿运动信息，生成控制作动器并联机构各个作动器动作的作动器控制信号，所述作动器控制信号使上平台的运动姿态与基座保持一致；
[0010] 所述作动器并联机构包括并联的若干个作动器、上平台和下平台；所述若干个作动器的一端与下平台铰接，另一端与上平台铰接；所述若干作动器接收作动器控制信号进行伸缩操作，带动上平台运动；
[0011] 所述基座与上平台固定连接。
[0012] 进一步地，所述作动器并联结构中作动器的个数为六个。
[0013] 进一步地，所述解算基座的位姿运动信息的方法为：利用计算基座的线加速度和角加速度，并通过积分运算
得到基座的速度及位姿，其中，Hb、Hbm和Hm分别为基座的惯性矩阵、基座及空间机械臂的耦合惯性矩阵和空间机械臂的惯性矩阵，cb和cm分别为基座和空间机械臂的非线性项，Fb为作用在基座上的外作用力和力矩，Fb为零向量，τ为空间机械臂各关节力矩，Jb和Jm分别为基座和空间机械臂的雅各比矩阵，Fh为六维力/力矩传感器信号处理模块传来的六维力/力矩信号。
[0014] 进一步地，所述各个作动器的伸缩量的计算方法为：根据所述基座的位姿确定上平台各铰点在上平台坐标系中的空间位置坐标1Pi，i＝1,2,3,4,5,6，各个作动器的伸缩量为 其中， 为上平台坐标系到下平台坐标系的齐次坐标变换矩阵，0Qi为下铰点在下平台坐标系的空间位置坐标，Li0为各作动器连杆初始长度。
[0015] 进一步地，所述上平台上设有用于固定所述基座的若干级台阶，每一级台阶的直径和深度分别为0.4+0.25n米和0.02-0.005n米，其中，0≤n＜(a-0.4)/0.25，a为上铰分布圆的直径，n为不大于四的整数，所述上铰分布圆为六个作动器与上平台的连接点构成的圆。
[0016] 空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证方法，包括如下步骤：
[0017] S1，构建空间机械臂地面物理验证系统；所述空间机械臂地面物理验证系统包括包括作动器并联机构、作动器并联机构控制器、空间机械臂、空间机械臂控制器、基座、负载夹持机构；所述空间机械臂包括由若干关节电机串联的若干臂杆，其一端与基座固定连接，另一端安装有负载夹持机构；所述空间机械臂控制器包括机械臂动力学解算模块和机械臂单关节运动控制模块，所述机械臂动力学解算模块用于接收六维力/力矩传感信号，解算基座的位姿运动信息；所述机械臂单关节运动控制模块用于接收上位机的机械臂控制信号，控制所述关节电机，使空间机械臂位于试验所需位姿；所述作动器并联机构控制器用于接收基座的位姿运动信息，生成控制作动器并联机构各个作动器动作的作动器控制信号；所述作动器并联机构包括并联的若干个作动器、上平台和下平台；所述若干个作动器的一端与下平台铰接，另一端与上平台铰接；所述若干作动器接收作动器控制信号进行伸缩操作，带动上平台运动；所述基座与上平台固定连接；
[0018] S2，实验验证开始，实时检测负载作用在所述负载夹持机构的力和力矩，生成六维力/力矩传感信号，并发送给机械臂动力学解算模块；
[0019] S3，所述机械臂动力学解算模块接收六维力/力矩传感信号，解算基座的位姿运动信息，并发送给所述作动器并联机构控制器；所述机械臂单关节运动控制模块接收上位机的机械臂控制信号，控制所述关节电机，使空间机械臂位于试验所需位姿；
[0020] S4，所述作动器并联机构控制器接收基座的位姿运动信息，生成控制作动器并联机构各个作动器动作的作动器控制信号，所述作动器控制信号使上平台的运动姿态与基座保持一致；。
[0021] 进一步地，所述作动器并联结构中作动器的个数为六个。
[0022] 进一步地，所述解算基座的位姿运动信息的方法为：利用计算基座的线加速度和角加速度，并通过积分运算
得到基座的速度及位姿，其中，Hb、Hbm和Hm分别为基座的惯性矩阵、基座及空间机械臂的耦合惯性矩阵和空间机械臂的惯性矩阵，cb和cm分别为基座和空间机械臂的非线性项，Fb为作用在基座上的外作用力和力矩，Fb为零向量，τ为空间机械臂各关节力矩，Jb和Jm分别为基座和空间机械臂的雅各比矩阵，Fh为六维力/力矩传感器信号处理模块传来的六维力/力矩信号。
[0023] 进一步地，所述各个作动器的伸缩量的计算方法为：根据所述基座的位姿确定上平台各铰点在上平台坐标系中的空间位置坐标1Pi，i＝1,2,3,4,5,6，各个作动器的伸缩量为 其中， 为上平台坐标系到下平台坐标系的齐次坐标变换矩阵，0Qi为下铰点在下平台坐标系的空间位置坐标，Li0为各作动器连杆初始长度。
[0024] 进一步地，所述上平台上设有用于固定所述基座的若干级台阶，每一级台阶的直径和深度分别为0.4+0.25n米和0.02-0.005n米，其中，0≤n＜(a-0.4)/0.25，a为上铰分布圆的直径，n为不大于四的整数，所述上铰分布圆为六个作动器与上平台的连接点构成的圆。
[0025] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0026] (1)本发明并联机构作动器采用并联结构实现空间机器人变负载位姿等效运动，采用作动器并联的方式，其逆运动学解算及位姿控制相比于串联作动器，在工作精度、运动速度、工作频宽及各向加速性能等方面比有很大的优势，能够更精确且迅速的实现空间机器人变负载位姿等效运动。
[0027] (2)本发明并联机构通过多个并联的作动器伸缩实现空间机器人变负载位姿等效运动，相比于其他地面微重力等效试验装置，本发明装置负载能力更强，对空间机械臂及其负载质量具有更广泛的适应性。
[0028] (3)本发明设计的并联机构能够帮助设计人员在较低成本的情况下，实现空间机械臂在地面进行全部六自由度运动学模拟实验，验证空间机器人变负载情况下控制算法的可行性和有效性。
[0029] (4)本发明设计的并联机构上平台，设计不同尺寸同心圆导向槽，适用于不同尺寸空间机械臂底座的安装，且导向槽的设计为机械臂基座安装定位提供了便利，有利于增大本地面试验系统的适用性。
[0030] (5)本发明通过安装在负载夹持机构上的六维力/力矩传感器检测空间机器人负载变化，并模拟三维空间里空间机器人变负载情况下基座的位姿变化情况，实现变负载空间机器人的全维度地面验证。
附图说明
[0031] 图1为本发明系统组成原理示意图；
[0032] 图2为本发明方法控制流程图；
[0033] 图中，1-下平台，2-作动器并联机构，3-上平台，4-基座，5-空间机械臂，6-关节电机，7-六维力/力矩传感器，8-负载，9-负载夹持机构，10-臂杆。
具体实施方式
[0034] 如图2，空间机器人变负载情况地面物理验证系统包括人机交互单元、作动器并联机构2、作动器并联机构控制器、六维力/力矩传感器7、六维力/力矩传感器信号处理模块、六自由度空间机械臂5、空间机械臂控制器、负载夹持机构9及负载。
[0035] 如图1，作动器并联机构由上平台3、下平台1、六个伸缩缸及虎克铰等组成。伸缩缸一端通过虎克铰与上平台3相连，另一端通过虎克铰与下平台1相连。
[0036] 六维力/力矩传感器7信号处理模块包括力/力矩信号滤波模块和通信模块。
[0037] 空间机械臂控制器包括输入数据预处理模块、机械臂单关节运动控制模块、末端夹持机构9运动控制模块、机械臂动力学解算模块及通信模块。
[0038] 作动器并联机构控制器包括通信模块、逆运动学解算模块及伸缩缸运动控制模块。
[0039] 人机交互单元硬件包括工控机和触摸屏。人机交互单元软件包括通信模块、数据显示模块、指令输入模块。
[0040] 六维力/力矩传感器7一端与空间机械臂5第六关节相接，另一端与负载夹持机构9相接，六维力/力矩传感器7感受机械臂末端负载力和力矩，并将其转换为六维力/力矩传感器信号。
[0041] 六维力/力矩传感器信号处理模块：将六维力/力矩传感器信号进行滤波，将滤波后的六维力/力矩信号通过Ethercat通信模块发送到空间机械臂控制器。
[0042] 空间机械臂控制器接收六维力/力矩传感器信号处理模块传来的六维力/力矩信号，通过输入数据预处理模块将六维力/力矩信号处理成机械臂动力学解算模块需要的输入数据形式，机械臂动力学解算模块根据六维力/力矩信号解算基座4位姿，并通过通信模块将解算出的基座4位姿发送到作动器并联机构控制器。机械臂动力学解算模块公式为由上述公式计算基座4的线加速度 和角加速度并通过积分运算得到基座4速度及位姿。其中，Hb、Hbm和Hm分别为基座4惯性矩阵、基座4及空间机械臂5耦合惯性矩阵和空间机械臂5惯性矩阵，cb和cm分别为基座4和空间机械臂5非线性项，Fb为作用在基座4上的外作用力和力矩，此处空间机械臂5为自有漂浮状态，所以Fb为零向量。τ为空间机械臂5各关节力矩，Jb和Jm分别为基座4和空间机械臂5雅各比矩阵，Fh∈R6×1为外界负载力/力矩，即六维力/力矩传感器信号处理模块传来的六维力/力矩信号，详见“Kazuya Yoshida,Space Robot Dynamics and Control:To Orbit,From Orbit,and Future,Robotics Research,1993”。
[0043] 此外，机械臂单关节运动控制模块可以根据人机交互单元输入的单关节运动指令控制空间机械臂5六个关节单独运动，也可根据人机交互单元输入的负载夹持机构9打开/闭合控制末端夹持机构9实现打开/闭合运动。
[0044] 作动器并联机构控制器通过通信模块接收空间机械臂控制器传来的基座4位姿，并通过逆运动学解算模块解算实现相应基座4位姿所需的电动缸伸缩量，再通过伸缩缸运动控制模块将结算处的电动缸伸缩量转换成六个电动缸的伺服驱动器信号，驱动电动缸伸缩完成运动指令动作。逆运动学解算模块中约定并联机构平台的空间坐标系，约定上平台3坐标系为1O1X1Y1Z，下平台1坐标系为0O0X0Y0Z。上、下铰点分别为Pi,Qi(i＝1,2,3,4,5,6)，首先根据基座4位姿，确定上平台1各铰点在上平台3坐标系中的空间位置坐标1Pi(i＝1,2,3,4,5,6)，由公式 计算作动器并联机构2六个作动器连杆长度矢量，其中， 为上平台3坐标系到下平台1坐标系的齐次坐标变换矩阵，0Qi为下铰点在下平台1坐标系的空间位置坐标。计算作动器的伸缩量为 其中，Li0为各作动器连杆初始
长度。
[0045] 作动器并联机构2六个电动缸分别由六个伺服驱动器信号驱动，伸缩完成运动指令动作，实现基座4微重力环境下的等效运动。
[0046] 人机交互单元实现人机交互作用，工控机通过Ethercat通信与机械臂控制器及作动器并联机构控制器实现Ethercat通信。人机交互单元可通过通信模块接收六维力/力矩信息、机械臂六个关节角、负载夹持机构打开/闭合状态及作动器并联机构2电动缸伸缩量，并通过数据显示模块实时显示，供用户监控；利用指令输入模块，用户可以输入机械臂六个关节角、负载夹持机构9打开/闭合状态及作动器并联机构2电动缸伸缩量等控制指令，并通过通信模块将控制指令发送到相应的执行机构。
[0047] 本实验中，要将基座4安装在作动器并联机构上平台3上，所以上平台3要有足够的尺寸以安装空间机械臂5，又考虑空间结构紧凑性，设计作动器并联机构2上铰分布圆直径为1.0～1.5m，下铰分布圆直径为1.5～3m，考虑到作动器并联机构2的响应速度，设定工作频率为60～100Hz。
[0048] 考虑空间机械臂5底座尺寸不同，设计并联机构上平台3如图所示。设并联机器人上铰分布圆直径为a，以上平台圆心为中心，设计直径和深度分别为(0.4+0.25n)m和(0.02-0.005n)m(0≤n＜(a-0.4)/0.25，n为整数)的圆形凹槽，以有利于基座4安装导向，且能够适用于固定不同尺寸的基座。
[0049] 例如，若并联机器人上铰分布圆直径为1.0m，则设计直径分别为0.4m，0.65m，0.9m，深度分别为0.02m，0.015m，0.01m的圆形凹槽。
[0050] 在上述的空间机械臂变负载情况的全维度地面物理验证系统及方法，具体包括如下步骤：
[0051] 步骤(一)、用户在人机交互单元输入空间机械臂六个关节角控制指令，控制空间机械臂处于任意一固定非奇异构型。
[0052] 步骤(二)、用户在人机交互单元输入负载夹持机构9打开控制指令，控制负载夹持机构打开；
[0053] 步骤(三)、将一定质量的负载放置于负载夹持机构9夹持范围内，随后，用户在人机交互单元输入负载夹持机构9闭合控制指令，使负载夹持机构9闭合并夹持住负载；
[0054] 步骤(四)、利用六维力/力矩传感器7检测机械臂末端六维力/力矩信息，并如图2所示，空间机械臂控制器通过Ethercat通信读取六维力/力矩信息Fe∈R6，并将六维力/力矩信息Fe代入到空间机械臂动力学解算模块，计算得出基座4的姿态信息；
[0055] 步骤(五)、空间机械臂控制器通过Ethercat通信将基座4的姿态信息发送到作动器并联机构控制器，作动器并联机构逆运动学解算模块根据输入的基座4的姿态信息，计算实现等效运动的六个伺服驱动器信号；
[0056] 步骤(六)、6个伺服驱动器驱动电动缸伸缩完成运动指令动作，以实现在地面重力环境下模拟空间机器人微重力环境下变负载时的基座4位姿等效运动。
[0057] 本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
