CN118260886A - 一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，包括以下步骤：首先确定四连杆捕获机构在任务执行中的关键位置，并为四连杆捕获机构设计增加约束，进而将四连杆捕获机构的设计问题转化为非线性规划问题。由于上述非线性规划问题过于复杂，在求解第一阶段，将基于机械接口对接需求对规划问题进行简化，确定求解过程中的中间变量，并给出中间变量的取值范围。在求解第二阶段，使用余弦定理，将中间变量取值范围转化为四连杆间的约束关系，进而绘制上述非线性规划可行域，完成四连杆捕获机构的设计计算工作。

Description

一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获 装置设计方法

技术领域

本发明涉及机械接口捕获装置设计，更具体的说是一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法。

背景技术

在机械接口小型化背景下，抱爪方式因更大的捕获空间成为机械接口捕获装置的主流方式之一。但目前，驱动抱爪的捕获装置存在内部传动复杂、接口内部占用较多的问题。针对上述问题，如能提供一种可行、高效、明确的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种可行、高效、明确的在轨可更换模块机械接口捕获装置选型设计方法。结合机械设计约束与运筹学相关理论，将机械接口传动装置选型转化为一种非线性规划方法。由于上述非线性规划问题过于复杂，使用对接需求简化上述非线性问题，并提出一种两阶段非线性规划方法进行求解。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，包括以下步骤：

根据四连杆捕获机构的行程确定关键状态位置；

结合四连杆运动空间，定义设计约束并转化为非线性规划方程；

基于机械接口对接需求对规划问题进行简化，确定中间变量及取值范围；

使用余弦定理将中间变量取值范围转化为四连杆间的约束关系；

绘制非线性规划可行域，设定目标函数，获取四连杆长度可行解。

所述四连杆捕获机构包括曲柄、抱爪连杆、连架杆与机架四根连杆；其中，抱爪连杆端部设有抱爪，四连杆捕获机构通过旋转曲柄实现抱爪的锁紧、捕获和预捕获三种状态。

所述关键状态位置为：曲柄与机架夹角为120°时，抱爪处于锁紧状态；曲柄与抱爪连杆中心面重合时，抱爪处于捕获状态；曲柄与机架中心面重合时，抱爪处于预捕获状态。

所述设计约束包括：

四连杆的运动空间约束；

余弦定理约束：捕获状态下主动杆与机架的夹角α、预捕获状态下抓钩连杆与机架的夹角β满足余弦定理；

捕获状态约束：捕获状态下，曲柄与抱爪连杆共线，抱爪捕获点与接口表面的距离大于最大允许误差10mm；

预捕获状态约束：预捕获状态下，定义抱爪捕获点在接口包络圆之外，用于对接过程中抱爪不发生干涉；

四连杆长度约束：捕获状态下，四连杆的曲柄与抱爪连杆的长度和小于连架杆与机架的长度之和；

连架杆位置约束：连架杆的位置与长度需介于曲柄与壳体顶部端面之间，用于防止连架杆在任务执行过程中与曲柄和壳体顶部端面干涉。

所述非线性规划方程为：

其中，为齿轮齿数选型计算得到的四连杆的运动空间，L为抱爪长度，θ为抱爪压力角，H为曲柄安装位置相距接口顶部上表面的垂直距离，A,B,C,D分别为曲柄、抓钩连杆、连架杆和机架的长度，α为捕获状态下主动杆与机架的夹角，β为预捕获状态下抓钩连杆与机架的夹角。

所述求解过程中，对规划问题进行简化包括：设定抱爪结构参数L,θ由对接需求设定；根据接口捕获点为接口半径的四分点设定L；根据抱爪连杆与其他连杆轻质铰链相连设定压力角θ；所述中间变量为捕获状态下主动杆与机架的夹角α，预捕获状态下抓钩连杆与机架的夹角β；得到四连杆长度A,β取值，以及cosα,cosβ的取值范围。

基于余弦定义将中间变量cosα,cosβ的取值范围转为四连杆长度间的约束关系：C与D有关的二次型约束方程。

当四连杆中固定A,B,D连杆长度，有连杆C长度越小，越容易满足捕获距离的大于最大允许误差，设定目标函数为minC。

通过绘制上述四连杆长度参数非线性规划可行域，选择在满足目标函数前提下，确定以距离边界最远的可行解为最优，得到唯一(C，D)值，最终输出四连杆长度。

通过计算得到上述线性规划问题可行解，确定四连杆长度，完成机械接口捕获装置参数设计。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.策略透明：将捕获装置选型转化为一种非线性规划方法，求解方法透明，可自证结果最优。

2.计算简便：通过设定中间变量，使用两阶段方法完成非线性规划方程的求解，具有计算简便的特点。

附图说明

图1是本发明实施方式的流程图；

图2是本发明实例捕获装置状态示意图；(a)锁紧状态示意图；(b)捕获状态示意图；(c)预捕获状态示意图；

图3是本发明实例捕获装置约束示意图；(a)锁紧状态约束示意图；(b)捕获状态约束示意图；(c)预捕获状态约束示意图；

图4为最终化简后非线性规划问题可行域示意图。

图5为本发明一种超灵巧在轨可更换模块机械接口的轴测图；

图6为本发明中外壳顶部剖视图；

图7为本发明一种超灵巧在轨可更换模块机械接口内部传动图；

图8为本发明中传动装置剖视图；

图9为本发明中四连杆捕获机构的结构示意图；

图10为本发明中抱爪的动作过程示意图：(a)为抱爪预捕获状态动作过程图；(b)为抱爪捕获状态动作过程图；(c)为抱爪锁紧状态动作过程图。

图中：1为外壳，101为下外壳，102为上外壳，104为导向瓣，105为锁紧槽，106为上通孔，107为下通孔，108为内螺纹孔，109为支撑架，120为立板；

2为传动装置，201为主动直齿轮，202为被动直齿轮，203为锥齿轮Ⅰ，204为主动齿轮轴，205为被动齿轮轴，206为法兰轴承，207为止推环，208为轴套Ⅰ，209为锥齿轮Ⅱ，210为锥齿轮轴，211为轴承；

3为四连杆捕获机构，301为抱爪连杆，302为旋转轴，303为曲柄，304为连杆架，305为微型销，306为连接夹板，307为轴套Ⅱ；308为机架；

4为抱爪。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明设计的捕获装置应用于超灵巧在轨可更换模块机械接口。在轨可更换模块机械接口应用在空间机器人与被服务对象或空间大型装配体两模块之间，两个接口的对接过程如下：首先两个接口通过均处于预捕获状态，通过导向瓣104引导，两机械接口处在对接允许偏差下。随后，机械接口中传动装置2带动四连杆捕获机构3中的曲柄303运动，机械接口进入捕获环节。其中，抱爪连杆301是抱爪4的一部分，四连杆捕获机构通过旋转曲柄303使抱爪4插入接口锁紧槽105中，完成接口初步捕获。最后，曲柄303继续旋转，抱爪4做拉回运动，使两接口逐渐靠近，并通过抱爪连杆的微小形变形成接口间的预紧力，实现接口锁紧。本发明中的捕获装置通过设计四连杆捕获机构中的曲柄303、抱爪连杆长度301、连架杆304、机架308的长度，使四连杆捕获机构安装在外壳上，并实现抱爪的预定功能，即通过旋转曲柄303使抱爪4实现捕获、拉回锁紧等动作，进而完成对接工作。

如图1所示，本发明提出一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，包括以下步骤：

1)确定四连杆捕获机构在任务执行中的关键位置,为四连杆捕获机构设计增加约束；

2)结合设计指标(四连杆的运动空间r)，将四连杆捕获机构的设计问题转化为非线性规划问题；

3)第一阶段：基于机械接口对接需求对规划问题进行简化，确定求解过程中的中间变量，并给出中间变量的取值范围；

4)第二阶段：使用余弦定理，将中间变量取值范围转化为四连杆间的约束关系；

5)绘制上述非线性规划可行域，选择在满足目标函数前提下，距离边界最远的可行解，完成四连杆捕获机构的设计计算工作。

如图2所示，步骤1中的四连杆捕获装置包括曲柄303、抱爪连杆2、连架杆304与机架。其中，抱爪连杆301是抱爪4的一部分，四连杆捕获机构通过旋转曲柄303实现抱爪4的锁紧、捕获和预捕获三种状态。定义当曲柄303与机架308夹角为120°时，抱爪4处于锁紧状态；定义当曲柄303与抱爪连杆301中心面重合时，抱爪4处于捕获状态；定义当曲柄303与机架308中性面重合时，抱爪4处于预捕获状态。

如图3所示，结合抱爪不同状态下的位置设定，可将四连杆捕获装置的设计约束用非线性方程机型表征，具体有：

其中，为由前述齿轮齿数选型计算得到的四连杆的运动空间，L为抱爪长度，θ为抱爪压力角，上述两参数均为抱爪结构参数。H为曲柄安装位置相距接口顶部上表面的垂直距离。A,B,C,D为四连杆系数，分别代表捕获机构曲柄、抓钩连杆、连架杆和机架的长度。α与β为状态定义量，α为捕获状态下主动杆与机架的夹角，β为预捕获状态下抓钩连杆与机架的夹角，α与β均通过余弦定理获得。其中，越小代表抓钩在捕获状态下能捕获相对越远的距离；β越大意味着抓钩在预捕获状态下距离接口轴线越远，其能有效避免在该阶段内抓钩与接口的不当接触。式(g)为捕获状态约束，即在捕获状态下，主动杆与抱爪连杆共线，此时抱爪捕获点与接口表面的距离大于最大允许误差10mm。式(h)为预捕获状态约束，即在预捕获状态下，为保证对接过程中抱爪不发生干涉，需定义抱爪捕获点在接口包络圆之外。式(i)为四连杆长度约束，即曲柄与抱爪连杆的长度和小于连架杆与机架的长度之和。式(j)为连架杆位置约束，即为防止连架杆在任务执行过程中与曲柄和壳体顶部端面干涉，连架杆的位置与长度需介于曲柄与壳体顶部端面之间。为进一步优化连架杆位置，式(j)缩小了连架杆的取值范围。式(k)为自然约束项，为方便制造，将连架杆与机架的长度选定为整数。

步骤三、所述对接需求简化非线性规划问题,在本发明实例中，是指抱爪结构参数L,θ可由对接需求直接设定。抱爪长度L过大意味着接口捕获的包络尺寸下降，使捕获难度剧增；而L过小则将降低接口对接后的抗扭性能，故选定接口捕获点为接口半径的四分点处，即L＝R/4＝15。抱爪连杆与其他连杆由轻质铰链相连，受力一定沿杆，故可知压力角θ越小，主动杆为抱爪的锁紧力损失越小。但值得注意的是，压力角过小将会对抱爪的结构设计产生困难，故设定θ＝10°。

通过上述设定，结合式(b)和(d)对抱爪结构的设计，可直接获得主动杆A与抓钩连杆B的长度如下所示：

随后可求解中间状态cosα，cosβ的取值范围有：

步骤四、所述将中间变量取值范围转化为四连杆间的约束关系，在本实例中，是指使用余弦定理将cosα和cosβ的取值范围转化为四连杆系数间的约束条件，即将式(e)、(f)代入上述范围，具体有：

已知A＝10.962,B＝28.794，将其代入上式进行整理，得到C²与有关D的二次型约束关系，即四连杆间的约束关系，如下所示：

步骤五所述的非线性规划，是指经过上述流程步骤后的非线性规划方程。在目标函数选择上，发现四连杆捕获机构固定A,B,D连杆长度,连杆C长度越小，越容易满足捕获距离10mm的要求，因此设定目标函数为minC,具体有：

minC

如图5所示，在本发明实例中，为化简后的线性规划可行域。得到目标函数最优解为C＝17。基于式(g)的条件约束，可以得到同等满足目标函数的解集S＝[(31,17),(32,17),(33,17),(34,17),(35,17),(36,17),(37,17),(38,17)]。其中，可行域中的点(34,17)距离边界最远，具有更好的容错空间，故选定为最终解。至此，完成了四连杆捕获机构的设计工作，曲柄、抱爪连杆、连架杆、机架长度分别为：A＝10.962,B＝28.794,C＝17,D＝34。

本发明提出的基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法有着策略透明、计算简便的特点，适用于小尺寸捕获装置选型尤其是在轨可更换模块机械接口捕获装置选型中。该发明流程清晰，方法可靠，大大降低了制造成本和试验成本。因此本发明方法在微小型捕获装置选型中，尤其是航天用在轨可更换模块机械接口捕获装置选型中具备很强竞争力。

如图5、图7所示，本发明提供一种超灵巧在轨可更换模块机械接口，包括外壳1、传动装置2及四连杆捕获机构3，其中传动装置2设置于外壳1的底部，外壳1的上部沿周向均布多个四连杆捕获机构3；四连杆捕获机构3包括四连杆组件和抱爪4，四连杆组件安装于外壳1的内部，且下端与传动装置2连接，抱爪4设置于外壳1的外侧，且与四连杆组件连接，传动装置2通过四连杆组件驱动抱爪4实现捕获及锁紧功能。

如图5、图6、图9所示，本发明的实施例中，外壳1包括可拆卸连接的下外壳101和上外壳102，其中下外壳101内设有用于安装传动装置2的支撑架109；上外壳102内沿周向设有多个立板120，立板120用于安装四连杆捕获机构3。具体地，每个立板120上设有上通孔106和下通孔107。上外壳102的下端面沿周向设有用于与下外壳101连接的多个内螺纹孔108。

进一步地，上外壳102的顶部边缘沿周向间隔交替设有多个通孔和锁紧槽105，通孔用于连杆301的伸出，锁紧槽105用于对接锁紧。

进一步地，上外壳102的顶部边缘沿周向设有多个导向瓣104，导向瓣104用于接口对接中的导向。本实施例中，各通孔开设于导向瓣104的中心处。

如图7至图9所示，本发明的实施例中，传动装置2包括主动直齿轮201及沿周向布置且与主动直齿轮201啮合传动的多个被动齿轮组，其中主动直齿轮201通过主动齿轮轴204转动安装在外壳1的底部；多个被动齿轮组分别与各四连杆组件连接。

具体地，主动齿轮轴204通过一法兰轴承206安装在支撑架109上，主动齿轮轴204的下端安装主动直齿轮201，上端与止推环207连接，通过止推环207锁紧，实现轴向限位，如图8所示。

本发明的实施例中，被动齿轮组包括被动直齿轮202、锥齿轮Ⅰ203、被动齿轮轴205、锥齿轮Ⅱ209及锥齿轮轴210，其中被动齿轮轴205转动安装在外壳1的底部，且与主动齿轮轴204平行，被动直齿轮202和锥齿轮Ⅰ203均套设于被动齿轮轴205上，且被动直齿轮202与主动直齿轮201啮合；锥齿轮轴210转动安装在外壳1内，且轴线与被动齿轮轴205的轴线垂直，锥齿轮Ⅱ209固设于锥齿轮轴210的一端且与锥齿轮Ⅰ203啮合，锥齿轮轴210的另一端为传动装置2的输出端。主动直齿轮201的动力可通过被动齿轮轴205由被动直齿轮201传递到锥齿轮Ⅰ203上，再通过锥齿轮Ⅱ209传递至锥齿轮轴210上。

具体地，被动齿轮轴205通过另一法兰轴承206安装在支撑架109上，被动齿轮轴205的下端与被动齿轮轴205连接，上端与锥齿轮Ⅰ203连接，锥齿轮Ⅰ203通过套设于被动齿轮轴205上的轴套Ⅰ208轴向限位，如图8所示。锥齿轮轴210通过轴承211安装在一立板120的下通孔107内。将锥齿轮轴210的阶梯端面与轴承211的法兰面配合，完成锥齿轮轴210在接口内部空间中的定位。在锥齿轮轴210大端面一侧与曲柄303配合并使用微型销305锁紧。在小端面一侧安装自带止动螺丝的锥齿轮Ⅱ209，并实现两锥齿轮啮合，进而将锥齿轮Ⅰ203的动力传递到曲柄303上。传动装置2将主动直齿轮201的运动传递到锥齿轮Ⅰ203上，并为四连杆捕获机构3中的曲柄303提供动力。抱爪4根据四连杆捕获机构3的运动实现预捕获、捕获与锁紧，进而完机械接口功能实现。

如图9所示，本发明的实施例中，四连杆组件包括连杆301、旋转轴302、曲柄303及连杆架304，其中曲柄303的一端与传动装置2的输出端连接，即曲柄303的一端与锥齿轮轴210的输出端垂直固定连接。曲柄303的另一端通过连杆301的下端铰接，连杆301的上端与抱爪4固定连接；连杆架304的一端通过旋转轴302与外壳1转动连接，另一端与连杆301铰接。具体地，旋转轴302通过轴套Ⅱ307转动安装在一立板120的上通孔106内，旋转轴302的两端通过连接夹板306轴向限位，旋转轴302的轴线与曲柄303的旋转轴线平行，即旋转轴302与锥齿轮轴210平行。立板120上的上通孔106确定了四连杆捕获机构3的连杆架304的轴线位置，下通孔107确定了四连杆捕获机构3的曲柄303的轴线位置。

本实施例中，四连杆捕获机构3的数量为三个，且沿着主动直齿轮201分度圆呈120°均匀分布。在机械接口完成捕获并锁紧过程中，仅需为主动直齿轮201提供动力，便可实现异体同构机械接口中的三个抱爪4的同步运动。本发明的机械接口直径为120mm，比目前最小接口尺寸128mm更加灵巧。接口外壳选用异体同构设计，即接口外壳导向瓣104与锁紧槽105呈120°均匀分布，体现机械接口通用化。在接口设计中预留了足够的内部空间，以帮助接口实现电、热、液、数据等其它功能拓展。

如图10所示，本发明提供的一种超灵巧在轨可更换模块机械接口，存在从预捕获到捕获，再到锁紧的功能，其工作流程是：

主动直齿轮201与三个被动直齿轮202均存在啮合关系，主动直齿轮201转动，将运动转化为三个被动直齿轮202的同步运动。由于被动直齿轮202与锥齿轮Ⅰ203均锁紧在被动齿轮轴205上，被动直齿轮202将动力传递给锥齿轮Ⅰ203上。锥齿轮Ⅱ209与曲柄303锁紧在锥齿轮轴210上，故锥齿轮轴210运动将带动四连杆捕获机构3运动。抱爪4为四连杆捕获机构3中的一部分，参与到机构运动中，从而完成机械接口从预捕获到捕获，再到锁紧的任务。

进一步的，通过分析曲柄303与连杆301的轴线相交情况，说明抱爪4捕获的流程：当曲柄303与连杆301的轴线夹角为120°时，此时机械接口的抱爪4为预捕获状态，其也为机械接口初始状态，如图10(a)所示。随后，曲柄303开始逆时针运动，当曲柄303与连杆301轴线共线时，此时抱爪4捕获点距离接口表面最远，此时机械接口为捕获状态，如图10(b)所示。曲柄303继续逆时针运动，当抱爪4顶面与接口上表面平行时，此时抱爪4完成接口锁紧，此时曲柄303与连杆301的轴线夹角为60°，如图10(c)所示。

本发明在接口设计中预留了足够的内部空间，以帮助接口实现电、热、液、数据等其它功能拓展。使用抱爪4的捕获方式最大程度提高机械接口的捕获空间，提高机械接口对接误差，达到对接容错性高的目的。

本发明提供一种超灵巧在轨可更换模块机械接口，该机械接口有着超灵巧、异体同构、结构紧凑、对接容错性高的特点，推动未来航天整备标准化、智能化与可服务化发展。本发明制造简单可靠，大大降低了制造成本和试验成本。因此本发明在机械捕获锁紧机构中，尤其是航天用在轨可更换模块机械接口中具备很强竞争力。

Claims (10)

1.一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据四连杆捕获机构的行程确定关键状态位置；

结合四连杆运动空间，定义设计约束并转化为非线性规划方程；

基于机械接口对接需求对规划问题进行简化，确定中间变量及取值范围；

使用余弦定理将中间变量取值范围转化为四连杆间的约束关系；

绘制非线性规划可行域，设定目标函数，获取四连杆长度可行解。

2.根据权利要求1所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，所述四连杆捕获机构包括曲柄、抱爪连杆、连架杆与机架四根连杆；其中，抱爪连杆端部设有抱爪，四连杆捕获机构通过旋转曲柄实现抱爪的锁紧、捕获和预捕获三种状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，所述关键状态位置为：曲柄与机架夹角为120°时，抱爪处于锁紧状态；曲柄与抱爪连杆中心面重合时，抱爪处于捕获状态；曲柄与机架中心面重合时，抱爪处于预捕获状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，所述设计约束包括：

四连杆的运动空间约束；

余弦定理约束：捕获状态下主动杆与机架的夹角α、预捕获状态下抓钩连杆与机架的夹角β满足余弦定理；

捕获状态约束：捕获状态下，曲柄与抱爪连杆共线，抱爪捕获点与接口表面的距离大于最大允许误差10mm；

预捕获状态约束：预捕获状态下，定义抱爪捕获点在接口包络圆之外，用于对接过程中抱爪不发生干涉；

四连杆长度约束：捕获状态下，四连杆的曲柄与抱爪连杆的长度和小于连架杆与机架的长度之和；

连架杆位置约束：连架杆的位置与长度需介于曲柄与壳体顶部端面之间，用于防止连架杆在任务执行过程中与曲柄和壳体顶部端面干涉。

5.根据权利要求1所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，所述非线性规划方程为：

其中，为齿轮齿数选型计算得到的四连杆的运动空间，L为抱爪长度，θ为抱爪压力角，H为曲柄安装位置相距接口顶部上表面的垂直距离，A,B,C,D分别为曲柄、抓钩连杆、连架杆和机架的长度，α为捕获状态下主动杆与机架的夹角，β为预捕获状态下抓钩连杆与机架的夹角。

6.根据权利要求5所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，所述求解过程中，对规划问题进行简化包括：设定抱爪结构参数L,θ由对接需求设定；根据接口捕获点为接口半径的四分点设定L；根据抱爪连杆与其他连杆轻质铰链相连设定压力角θ；所述中间变量为捕获状态下主动杆与机架的夹角α，预捕获状态下抓钩连杆与机架的夹角β；得到四连杆长度A,B取值，以及cosα,cosβ的取值范围。

7.根据权利要求6所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，基于余弦定义将中间变量cosα,cosβ的取值范围转为四连杆长度间的约束关系：C与D有关的二次型约束方程。

8.根据权利要求7所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于,当四连杆中固定A,B,D连杆长度，有连杆C长度越小，越容易满足捕获距离的大于最大允许误差，设定目标函数为minC。

9.根据权利要求1或8所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，通过绘制上述四连杆长度参数非线性规划可行域，选择在满足目标函数前提下，确定以距离边界最远的可行解为最优，得到唯一(C，D)值，最终输出四连杆长度。

10.根据权利要求9所述的一种基于两阶段非线性规划的在轨可更换模块机械接口捕获装置设计方法，其特征在于，通过计算得到上述线性规划问题可行解，确定四连杆长度，完成机械接口捕获装置参数设计。