CN117584172B - 一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统及方法，涉及航天器地面试验技术领域，该系统包括：按配重后各个部分质心位置在关节转动中不变原则，将空间机械臂划分四个等效部分，分别为第一工作部分、第二工作部分、第三工作部分和第四工作部分；空间机械臂以及沿空间机械臂延伸方向依次设置四个吊环和七个配重；四个吊环依次设置于每一个工作部分的质心所在位置，用于使整个空间机械臂处于失重状态。本方案对空间机械臂的四个独立部分进行配重，得到四个质量和质心位置不变的等效部分，挂载到恒张力卸载系统下，可以有效提高空间机械臂在三维空间内的重力卸载精度，作为将机械臂搭载在气浮台上进行系统级试验的基础。

Description

一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统及方法

技术领域

本发明涉及航天器地面试验技术领域，特别涉及一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统及方法。

背景技术

空间机械臂是最常见的空间灵巧机械臂，可代替代航天员完成大量危险、耗时的舱外活动，用于实现对小型设备的灵巧操作，而空间机械臂通常是在失重的环境下进行工作，在地面上需要对机械臂进行卸载重力再进行各项的实验验证。

目前常用的空间机械臂的重力卸载技术主要有导轨悬挂式和气浮支撑式等，但这些方法只适用于二维空间，或者在三维空间进行简单机械臂单机操控试验。而空间灵巧操控，如燃料加注，故障维护维修等需要更精确和更灵巧的地面验证技术，需要空间机械臂在三维空间内实现重力卸载，进行闭环操控试验，验证相关控制技术与方法。

基于此，目前亟需一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统及方法来解决上述技术问题。

发明内容

为了有效提高空间机械臂在三维空间的重力卸载精度，为系统级试验奠定基础，本发明实施例提供了一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统及方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统，包括：

按配重后各个部分质心位置在关节转动中不变原则，将空间机械臂划分四个等效部分，分别为第一工作部分、第二工作部分、第三工作部分和第四工作部分；空间机械臂以及沿空间机械臂延伸方向依次设置四个吊环和七个配重。

所述第一工作部分的第一配件组包括安装口、法兰、第一关节定子、第一关节转子和第二关节定子，第一配重设置于所述第二关节定子相对所述第一关节定子所在轴线的对称位置；

所述第二工作部分的第二配件组包括第二关节转子、第三关节定子、第三关节转子和第四关节定子，第二配重设置于所述第二关节转子相对所述第三关节定子所在轴线的对称位置，第三配重设置于所述第四关节定子相对所述第三关节定子所在轴线的对称位置；

所述第三工作部分的第三配件组包括第四关节转子、第五关节定子、第五关节转子和第六关节定子，第四配重设置于所述第四关节转子相对所述第五关节定子所在轴线的对称位置，第五配重设置于所述第六关节定子相对第五关节定子所在轴线的对称位置；

所述第四工作部分的第四配件组包括第六关节转子、第七关节定子、第七关节转子、末端工具和手眼相机，第六配重设置于所述第六关节转子相对所述第七关节定子所在轴线的对称位置，第七配重设置于所述手眼相机相对所述第七关节定子所在轴线的对称位置；

四个所述吊环依次设置于每一个所述工作部分的质心所在位置，用于卸载每一个所述工作部分的重力，以使每个所述工作部分均处于失重状态。

优选地，还包括仿真计算机，计算每个配重的重量、每个所述工作部分的质心的等效位置和每个所述工作部分的卸载力。

优选地，所述仿真计算机是通过如下方式进行计算的：

基于每个所述工作部分，依次得到每一个所述配重的质量；

对每个所述工作部分的质量静矩进行计算，依次得到每一个所述工作部分的质心的等效位置；

对每个所述工作部分的质量和每个所述吊环的质量进行计算，依次得到每一个所述工作部分的卸载力。

优选地，所述仿真计算机在执行所述基于每个所述工作部分，依次得到每一个所述配重的重量时，用于执行如下操作：

式中，M ₁至M ₇依次为第一配重至第七配重的重量；m ₁为第一关节转子的质量；m ₂为第二关节定子的重量；L ₁为第一关节转子和第二关节定子相对第一关节定子轴线的距离；L ₂为第一配重到第一关节定子轴线的距离；m ₃为第二关节转子的质量；L ₃为第二关节转子相对第三关节定子轴线的距离；L ₄为第二配重到第三关节定子轴线的距离；m ₄为第三关节转子的质量；m ₅为第四关节定子的重量；L ₅为第三关节转子和第四关节定子相对第三关节定子轴线的距离；L ₆为第三配重到第三关节定子轴线的距离；m ₆为第四关节转子的质量；L ₇为第四关节转子相对第五关节定子轴线的距离；L ₈为第四配重到第五关节定子轴线的距离；m ₇为第六关节定子的质量；L ₉为第六关节定子相对第五关节定子轴线的距离；L ₁₀为第五配重到第五关节定子轴线的距离；m ₈为第六关节转子的质量；m ₉为第七关节定子的重量；L ₁₁为第六关节转子和第七关节定子相对第七关节定子轴线的距离；L ₁₂为第六配重到第七关节定子轴线的距离；m ₁₀为手眼相机的重量；L ₁₃为手眼相机相对第七关节转子轴线的距离；L ₁₄为第七配重到第七关节转子轴线的距离。

优选地，每个所述工作部分均为恒力部分。

优选地，每个所述工作部分的质心的位置在所述空间机械臂转动时均保持不变。

优选地，每个所述吊环均具有扭转自由度、框架自由度和自旋自由度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载方法，包括：按配重后各个部分质心位置在关节转动中不变原则，在试验前对所述空间机械臂进行划分，得到四个所述工作部分；

利用仿真计算机对每个所述工作部分进行配平处理，依次得到一个所述配重的质量；

利用仿真计算机对每个所述工作部分的质量静矩进行计算，依次得到每一个所述工作部分的质心的位置；

利用仿真计算机对每个所述工作部分的质量进行计算，依次得到每一个所述工作部分的卸载力。

优选地，在利用所述仿真计算机计算每个所述工作部分的卸载力之后，还包括：

基于所述工作部分的质心的等效位置和所述卸载力，对所述空间机械臂进行空间操控试验。

优选地，所述基于所述质心和所述卸载力，对所述空间机械臂进行空间操控试验，包括：

基于所述工作部分的质心的等效位置，将所述空间机械臂挂载至卸载系统上；

基于所述卸载力对所述空间机械臂进行重力卸载处理；其中，所述重力卸载处理是在所述卸载系统中完成的。

对经过所述重力卸载处理后的所述空间机械臂组成操控航天器模拟器闭环试验系统，进行空间操控试验。

本发明实施例提供了一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统及方法，该系统通过对七自由度机械臂的连杆进行局部配重，并对臂杆进行划分，得到四个质量不变的等效部分，每个部分的转动关节不影响该部分的质量和质心位置，然后计算每个等效部分的质心以及质量，得到每一个等效部分的卸载吊点的位置以及标称卸载力。通过将空间机械臂划分成不同部分，并对每个部分进行配重，得到四个质量不变的等效部分，可以有效提高空间机械臂在三维空间内的重力卸载精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统的组成示意图；

图2是本发明一实施例提供的第一工作部分组成示意图；

图3是本发明一实施例提供的第二工作部分组成示意图；

图4是本发明一实施例提供的第三工作部分组成示意图；

图5是本发明一实施例提供的第四工作部分组成示意图；

图6是本发明一实施例提供的吊环组成示意图；

图7是本发明一实施例提供的空间七自由度机械臂的悬吊卸载方法流程图。

附图标记：

1-第一工作部分；

11-安装口；

12-法兰；

13-第一关节定子；

14-第一关节转子；

15第二关节定子；

16-第一配重；

17-第一吊环；

2-第二工作部分；

21-第二关节转子；

22-第三关节定子；

23-第三关节转子；

24-第四关节定子；

25-第二配重；

26-第三配重；

27-第二吊环；

3-第三工作部分；

31-第四关节转子；

32-第五关节定子；

33-第五关节转子；

34-第六关节定子；

35-第四配重；

36-第五配重；

37-第三吊环；

4-第四工作部分；

41-第六关节转子；

42-第七关节定子；

43-第七关节转子；

44-末端工具；

45-手眼相机；

46-第六配重；

47-第七配重；

48-第四吊环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明一实施例子，一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统，将空间机械臂划分四个等效部分，每个部分配重后关节转动时质心位置恒定不变，分别为第一工作部分、第二工作部分、第三工作部分和第四工作部分；空间机械臂以及沿空间机械臂延伸方向依次设置四个吊环和七个配重。

第一工作部分包括安装口11、法兰12、第一关节定子13、第一关节转子14和第二关节定子15，第一配重16设置于第二关节定子15相对第一关节定子13所在轴线的对称位置；

第二工作部分包括第二关节转子21、第三关节定子22、第三关节转子23和第四关节定子24，第二配重25设置于第二关节转子21相对第三关节定子22所在轴线的对称位置，第三配重26设置于第四关节定子24相对第三关节定子22所在轴线的对称位置；

第三工作部分包括第四关节转子31、第五关节定子32、第五关节转子33和第六关节定子34，第四配重35设置于第四关节转子31相对第五关节定子32所在轴线的对称位置，第五配重36设置于第六关节定子34相对第五关节定子32所在轴线的对称位置；

第四工作部分包括第六关节转子41、第七关节定子42、第七关节转子43、末端工具44和手眼相机45，第六配重46设置于第六关节转子41相对第七关节定子42所在轴线的对称位置，第七配重47设置于手眼相机45相对第七关节定子42所在轴线的对称位置；

四个吊环依次设置于每一个工作部分的质心所在位置，用于卸载每一个工作部分的重力，以使每个工作部分均处于失重状态。

本发明实施例提供了一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统及方法，该系统通过对七自由度机械臂的连杆进行局部配重，并对连杆进行划分，得到四个质量不变的等效部分，每个部分的关节转动后不影响该部分的质量和质心位置，然后计算每个等效部分的质心以及质量，得到每一个等效部分的卸载吊点的位置以及标称卸载力。通过将空间机械臂划分成不同部分，并对每个部分进行配重，得到四个质量不变的等效部分，可以有效提高空间机械臂在三维空间内的重力卸载精度。

值得说明的是，本发明中使用的恒张力卸载方法可以拓展到任意自由度的空间机械臂，增加自由度后，工作部分的划分、吊点的数量和配重数量将相应改变。本发明的一种实施方式中优选为七自由度的空间机械臂。

本发明实施例中，通过将第一配重16设置于第二关节定子15相对第一关节定子13所在轴线的对称位置，可以使第一配重16、第一关节转子14和第二关节定子15三个配件的质心在第一关节定子13所在的轴线上，从而保证在第一关节定子13转动的过程中，第一配重16、第一关节转子14和第二关节定子15的质心位置不变；

通过将第二配重25设置于第二关节转子21相对第三关节定子所在轴线的对称位置，可以使第二关节转子21和第二配重25两个配件组成部分的质心在第三关节定子22所在的轴线上，从而保证在第三关节定子22转动的过程中，第二关节转子21和第二配重25两个配件组成部分的质心位置不变；

通过将第三配重26设置于第四关节定子24相对第三关节定子22所在轴线的对称位置，可以使第三配重26、第三关节转子23和第四关节定子24三个配件组成的部分的质心在第三关节定子22所在的轴线上，从而保证在第三关节转子23转动的过程中，第三配重26、第三关节转子23和第四关节定子24三个配件组成的部分的质心位置不变；

通过将第四配重35设置于第四关节转子31相对第五关节定子32所在轴线的对称位置，可以使第四配重35和第四关节转子31两个配件组成部分的质心在第五关节定子32所在的轴线上，从而保证在第五关节转子33转动的过程中，第四配重35和第四关节转子31两个配件组成部分的质心位置不变；

通过将第五配重36设置于第六关节定子34相对第五关节定子32所在轴线的对称位置，可以使第六关节定子34和第五配重36两个配件组成部分的质心在第五关节定子32所在的轴线上，从而保证在第五关节转子33转动的过程中，第六关节定子34和第五配重36两个配件组成部分的质心位置不变；

通过将第六配重46设置于第六关节转子41相对第七关节定子42所在轴线的对称位置，可以使第六关节转子41、第六配重46和第七关节定子42三个配件组成部分的质心在第七关节定子42所在的轴线上，从而保证在第七关节定子转动的过程中，第六关节转子41、第六配重46和第七关节定子42三个配件组成部分的质心位置不变；

通过将第七配重47设置于手眼相机45相对第七关节定子42所在轴线的对称位置，可以使手眼相机45、末端工具44和第七配重47三个配件组成部分的质心在第七关节定子所在的轴线上，从而保证在第七关节转子43转动的过程中，手眼相机45、末端工具44和第七配重47三个配件组成部分的质心位置不变。

值得说明的是，通过上述配平处理，得到四个质量不变的等效部分，作为将机械臂挂载到试验系统上进行卸载的必要条件。

本发明实施例中，空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统除了上述提到的配件外，还包括仿真计算机，仿真计算机用于计算每个配重的重量、每个总质心的等效位置和每个工作部分的卸载力。

本发明实施例中，仿真计算机是通过如下方式进行计算的：基于每个工作部分，依次得到每一个所述配重的质量；对每个工作部分的质量静矩进行计算，依次得到每一个工作部分的质心的等效位置；对每个工作部分的质量和每个吊环的质量进行计算，依次得到每一个工作部分的卸载力。

可以理解的是，在每个工作部分均设置好配重后，每个工作部分都成为恒力部分，即每个工作部分在一段时间内的受力的大小和方向均不会发生改变。

本发明实施例中，仿真计算机在执行基于每个工作部分，依次得到每一个配重的重量时，用于执行如下操作：

式中，M ₁至M ₇依次为第一配重至第七配重的重量；m ₁为第一关节转子的质量；m ₂为第二关节定子的重量；L ₁为第一关节转子和第二关节定子相对第一关节定子轴线的距离；L ₂为第一配重到第一关节定子轴线的距离；m ₃为第二关节转子的质量；L ₃为第二关节转子相对第三关节定子轴线的距离；L ₄为第二配重到第三关节定子轴线的距离；m ₄为第三关节转子的质量；m ₅为第四关节定子的重量；L ₅为第三关节转子和第四关节定子相对第三关节定子轴线的距离；L ₆为第三配重到第三关节定子轴线的距离；m ₆为第四关节转子的质量；L ₇为第四关节转子相对第五关节定子轴线的距离；L ₈为第四配重到第五关节定子轴线的距离；m ₇为第六关节定子的质量；L ₉为第六关节定子相对第五关节定子轴线的距离；L ₁₀为第五配重到第五关节定子轴线的距离；m ₈为第六关节转子的质量；m ₉为第七关节定子的重量；L ₁₁为第六关节转子和第七关节定子相对第七关节定子轴线的距离；L ₁₂为第六配重到第七关节定子轴线的距离；m ₁₀为手眼相机的重量；L ₁₃为手眼相机相对第七关节转子轴线的距离；L ₁₄为第七配重到第七关节转子轴线的距离。

在本发明的一个实施方式中，除了可以通过质量静矩计算每个工作部分的质心的等效位置外，还可以通过有限元模软件获取质心的等效位置，本实施例优选通过质量静矩计算的方式获取质心的等效位置，具体来说，在计算第一工作部分的质心的等效位置时，需要计算第一配件组和第一配重的总质量，通过求取总质量的质量静矩，从而得到第一工作部分的质心的等效位置，其余三个工作部分的质心的等效位置的计算方式与上述过程相同，在此不进行赘述。

进一步地，在得到每个工作部分的质心等效位置后，在对应的位置安装吊环，其中每个吊环的结构均相同（请参考图6），吊环具有三个自由度，依次为由轴承构成的自旋自由度、框架自由度和绕绳索的扭转自由度，通过在质心的等效位置设置吊环对空间机械臂进行重力卸载，可以有效保证将整个空间机械臂的重力被完全卸载掉，进而实现在地面对空间机械臂的在轨失重运行状态的模拟。

更进一步地，仿真计算机通过计算每个吊环处的重力来设置对应的卸载力，具体来说，第一吊环处的卸载拉力值为安装口11、法兰12、第一关节定子13、第一关节转子14、第二关节定子15、第一配重16和第一吊环17的重力值之和；第二吊环处的卸载拉力值为第二关节转子21、第三关节定子22、第三关节转子23、第四关节定子24、第二配重25、第三配重26和第二吊环27的重力之和；第三吊环处的卸载拉力值为第四关节转子31、第五关节定子32、第五关节转子33、第六关节定子34、第四配重35、第五配重36和第三吊环37的重力之和；第四吊环处的卸载拉力值为第六关节转子41、第七关节定子42、第七关节转子43、末端工具44、手眼相机45、第六配重46、第七配重47和第四吊环48的重力之和。通过设置吊环的卸载力刚好抵消所述部分重力之和，即可实现对空间机械臂在轨运行状态的模拟。

如图7所示，本发明实施例提供了一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统，应用于上述任一项实施例提及的空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统，该方法包括：

步骤A1、按配重后各个部分质心位置在关节转动中不变原则，利用仿真计算机对空间机械臂进行划分，将7自由度空间机械臂划分为四个工作部分，配平后，转动关节不影响各个部分的质心位置；

步骤A2、利用仿真计算机对每个工作部分进行配平处理，依次得到每一个配重的质量；

步骤A3、利用仿真计算机对每个工作部分的质量静矩进行计算，依次得到每一个工作部分的质心的位置；

步骤A4、利用仿真计算机对每个工作部分的质量进行计算，依次得到每一个工作部分的卸载力。

可以理解的是，本发明实施例提供的方法实施例与上述装置实施例同属于相同的发明构思，因此二者具有相同的有益效果，在此不进行赘述。

本发明实施例中，在利用仿真计算机计算每个工作部分的卸载力之后，还包括基于工作部分的质心的等效位置和卸载力，对空间机械臂进行空间操控试验，具体来说，基于工作部分的质心的等效位置将空间机械臂挂载至卸载系统上；基于卸载力对空间机械臂进行重力卸载处理；其中，重力卸载处理是在卸载系统中完成的；对经过重力卸载处理后的空间机械臂，可进行空间操控试验，该空间操控试验为本领域技术人员可以根据实际需要进行调整，在此不进行赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统，其特征在于，包括：按配重后各个部分质心位置在关节转动中不变原则，将空间机械臂划分四个等效部分，分别为第一工作部分、第二工作部分、第三工作部分和第四工作部分以及沿所述七自由度空间机械臂延伸方向依次设置的四个吊环和七个配重；

所述第一工作部分包括安装口、法兰、第一关节定子、第一关节转子和第二关节定子，第一配重设置于所述第二关节定子相对所述第一关节定子所在轴线的对称位置；

所述第二工作部分包括第二关节转子、第三关节定子、第三关节转子和第四关节定子，第二配重设置于所述第二关节转子相对所述第三关节定子所在轴线的对称位置，第三配重设置于所述第四关节定子相对所述第三关节定子所在轴线的对称位置；

所述第三工作部分包括第四关节转子、第五关节定子、第五关节转子和第六关节定子，第四配重设置于所述第四关节转子相对所述第五关节定子所在轴线的对称位置，第五配重设置于所述第六关节定子相对第五关节定子所在轴线的对称位置；

所述第四工作部分包括第六关节转子、第七关节定子、第七关节转子、末端工具和手眼相机，第六配重设置于所述第六关节转子相对所述第七关节定子所在轴线的对称位置，第七配重设置于所述手眼相机相对所述第七关节定子所在轴线的对称位置；

四个所述吊环依次设置于每一个所述工作部分的质心所在位置，用于卸载每一个所述工作部分的重力，以使每个所述工作部分均处于失重状态；

每个所述工作部分均为恒力部分；

每个所述工作部分的质心的位置在所述空间机械臂转动时均保持不变；

每个所述吊环均具有扭转自由度、框架自由度和自旋自由度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括仿真计算机，所述仿真计算机用于计算每个配重的重量、每个所述工作部分的质心的等效位置和每个所述工作部分的卸载力。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述仿真计算机具体是通过如下方式进行计算的：

基于每个所述工作部分，依次得到每一个所述配重的质量；

对每个所述工作部分的质量静矩进行计算，依次得到一个所述工作部分的质心的等效位置；

对每个所述工作部分和每个所述吊环的质量进行计算，依次得到一个所述工作部分的卸载力。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述仿真计算机在执行所述基于每个所述工作部分，依次得到一个所述配重的重量时，用于执行如下操作：

式中，M ₁至M ₇依次为第一配重至第七配重的重量；m ₁为第一关节转子的质量；m ₂为第二关节定子的重量；L ₁为第一关节转子和第二关节定子相对第一关节定子轴线的距离；L ₂为第一配重到第一关节定子轴线的距离；m ₃为第二关节转子的质量；L ₃为第二关节转子相对第三关节定子轴线的距离；L ₄为第二配重到第三关节定子轴线的距离；m ₄为第三关节转子的质量；m ₅为第四关节定子的重量；L ₅为第三关节转子和第四关节定子相对第三关节定子轴线的距离；L ₆为第三配重到第三关节定子轴线的距离；m ₆为第四关节转子的质量；L ₇为第四关节转子相对第五关节定子轴线的距离；L ₈为第四配重到第五关节定子轴线的距离；m ₇为第六关节定子的质量；L ₉为第六关节定子相对第五关节定子轴线的距离；L ₁₀为第五配重到第五关节定子轴线的距离；m ₈为第六关节转子的质量；m ₉为第七关节定子的重量；L ₁₁为第六关节转子和第七关节定子相对第七关节定子轴线的距离；L ₁₂为第六配重到第七关节定子轴线的距离；m ₁₀为手眼相机的重量；L ₁₃为手眼相机相对第七关节转子轴线的距离；L ₁₄为第七配重到第七关节转子轴线的距离。

5.一种空间七自由度机械臂的悬吊卸载方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任一项所述的空间七自由度机械臂的悬吊卸载系统，包括：

按配重后各个部分质心位置在关节转动中不变原则，利用仿真计算机对所述空间机械臂进行划分，得到四个所述工作部分；

利用仿真计算机对每个所述工作部分进行配平处理，依次得到每一个所述配重的质量；

利用仿真计算机对每个所述工作部分的质量静矩进行计算，依次得到每一个所述工作部分的质心的位置；

利用仿真计算机对每个所述工作部分的质量进行计算，依次得到每一个所述工作部分的卸载力。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述利用仿真计算机计算每个所述工作部分的卸载力之后，还包括：

基于所述工作部分的质心的等效位置和所述卸载力，对所述空间机械臂进行空间操控试验。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述质心和所述卸载力，对所述空间机械臂进行空间操控试验，包括：

基于所述工作部分的质心的等效位置将所述空间机械臂挂载至卸载系统上；

基于所述卸载力对所述空间机械臂进行重力卸载处理；其中，所述重力卸载处理是在所述卸载系统中完成的；

对经过所述重力卸载处理后的组成操控航天器模拟器闭环试验系统，进行空间操控试验。