关键词：空间机械臂;机电传动系统;双电机驱动;行星齿轮传动;多目标优化
摘 要：关节机电传动系统作为空间机械臂的核心装置，其小体积、大传动比与高可靠设计是世界航天领域的重要难题。然而多动力源、多级传动、多点啮合、机电耦合等特征下，系统的传动效率、安全性与轻量化通常难以兼顾，无法满足新一代空间机构重载、高精和低能耗的关键需求。针对某空间机械臂关节机电传动系统，提出了一种双电机驱动与“两级内啮合+准行星+3K-Ⅲ行星齿轮”的机电传动系统设计方案，开发了基于optiSLang与NSGA-Ⅲ算法的机电传动系统设计方法。该方案实现了永磁体长度、转子槽外径、齿轮模数、齿数、变位系数等66个机电参数的协同设计和优化，揭示了结构参数对于系统效率、质量、安全性的影响次序，实现机电传动系统传动效率、安全性与输出扭矩分别提升了5.63%～9.26%、19.35%～24.78%、9.79%～11.39%，同时减重6.23%，为新一代航天装备研发提供了支撑。
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