分享到:

空间机器人抓捕目标碰撞后的复合体稳定控制

空间机器人抓捕目标后构成新的组合航天器.因目标运动估计误差以及抓捕器位姿解算误差,造成抓捕过程的碰撞,碰撞产生的扰动力矩会造成空间机器人失稳,严重时将导致抓捕任务的失败.针对这一问题,提出基于反作用轮重配的反步积分滑模控制方法,通过控制空间机器人的反作用轮吸收角动量,实现复合航  (本文共9页) 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

空间绳系机器人目标抓捕及抓捕后稳定控制方法研究

空间绳系机器人系统是一种由―空间平台+空间系绳+末端抓捕机构‖组成的新型空间机器人系统,和传统空间机器人相比,具有操作灵活、操作距离远等优点,可广泛应用于包括在轨维修、轨道垃圾清理、辅助变轨及在轨空间站辅助组装等未来在轨服务中。空间绳系机器人按照任务可以划分为释放逼近段、目标抓捕段和拖曳/回收段,其中目标抓捕及抓捕后稳定控制是空间绳系机器人进行在轨服务的前提。因此,空间绳系机器人目标抓捕及抓捕后稳定控制具有十分重要的研究意义。空间绳系机器人动力学高度耦合,导致其目标抓捕过程十分复杂,空间系绳干扰和碰撞力均会对空间绳系机器人的位置和姿态产生较大的影响,系统参数不确定性对目标抓捕稳定控制器设计带来困难;空间绳系机器人完成对目标抓捕后,由于抓捕过程中的碰撞和目标的自旋,导致抓捕后复合体不稳定,甚至会通过空间系绳威胁空间平台的安全。因此,本文主要研究空间绳系机器人目标抓捕及抓捕后稳定控制方法,论文的主要研究内容及成果如下:(1)建立了空...  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

空间机器人自主接管非合作目标的轨迹规划与控制研究

利用空间机器人对高价值航天器开展在轨维修维护是合理使用轨道资源、恢复故障航天器的功能、提升航天器的经济效益、降低航天产业成本、保障空间资产安全的重要手段之一,具有显著的政治、经济和社会意义。空间机器人接管非合作目标后形成复合体系统,由于该系统的非线性、耦合性强,而且初始动量未知,操作过程基座姿态约束条件多,给系统的构型设计、参数辨识、轨迹规划、基座姿态稳定等带来一系列挑战。为了深入理解空间机器人与目标组成的复合体系统的动力学特性,推导了复合体系统的动力学方程,并针对典型运动轨迹分析了不同质量、惯量目标与基座之间的耦合情况,基于此提出了空间机器人系统的控制策略。进一步地,分析了单臂及多臂空间机器人系统的工作空间及可操作度。基于可操作度指标,对采用多臂的空间机器人系统的构型进行了优化。针对复合体系统初始动量未知时非合作目标动力学参数实时辨识过程中基座姿态扰动较大的问题,提出一种基于多约束条件下零反作用空间自适应轨迹规划的参数辨识方法...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

空间自旋目标抓捕任务中的动力学与控制

随着科学技术水平的日益提高、科学理论研究的日益丰富,人类航天事业飞速发展,对空间的探索越来越多,对空间资源的利用率也越来越高。确保航天器在轨稳定的运行十分关键,利用空间机器人进行在轨服务显得十分必要。本文结合航天领域某项目,以对空间自旋目标抓捕任务为研究背景,开展了空间机器人的系统建模与仿真、抓捕机构的设计建模与仿真、抓捕过程中的碰撞动力学仿真分析、减轻碰撞力对机械臂构型及空间机器人系统状态影响的控制、对抓捕前抓捕机构起旋与捕获后对目标消旋的稳定控制等方面的研究,为我国空间机器人相关技术研究提供理论支持。对于空间机器人系统建模进行研究。首先,介绍了单臂空间机器人一般的系统组成。其次,推导了空间机器人系统的运动学方程,并在此基础上,基于拉格朗日方程推导了空间机器人系统的动力学模型。最后,通过仿真分析了空间机器人的运动特性。对于抓捕机构系统建模进行研究。采用四指欠驱动机械手的设计,以腱-滑轮的工作模式作为系统的传动机构。首先,介绍了...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机械与电子》2016年12期
机械与电子

冗余空间机器人基座姿态无扰动路径规划

在研究冗余空间机器人基座姿态无扰动路径规划以实现在空间机器人末端进行连续路径跟踪的过程中基座姿态无扰动。提出一种具有奇异鲁棒特性的反作用零空间算法以完成冗余空间机器人关节运动与基座姿态扰动的解...  (本文共5页) 阅读全文>>

《工具技术》2016年12期
工具技术

哈工大空间机器人国家国际科技合作基地通过认定

日前,哈尔滨工业大学国家自然科学基金委创新研究群体负责人、"长江学者"特聘教授、"千人计划"专家刘宏牵头申报的"空间机器人国家国际科技合作基地"...  (本文共1页) 阅读全文>>

《机器人产业》2017年01期
机器人产业

美国空间机器人技术路线图(下)

人类对外太空始终充满好奇。从古代的嫦娥奔月到现在的天宫二号、神舟十一号。据报道,我国将于2020年前将有...  (本文共6页) 阅读全文>>