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对偶四元数法求解自由浮动机器人运动学
1
作者
FELISIAK Piotr A
秦开宇
李滚
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期278-287,共10页
在卫星维修,空间建造和轨道碎片清理等任务中,在轨服务机器人是最佳选择。在轨服务空间机器人通常由基座卫星和与其相连接的一个或多个机械臂组成。由于基座不固定,空间机械臂运动学比地面固定机械臂的情况要复杂得多。该文提出了一种...
在卫星维修,空间建造和轨道碎片清理等任务中,在轨服务机器人是最佳选择。在轨服务空间机器人通常由基座卫星和与其相连接的一个或多个机械臂组成。由于基座不固定,空间机械臂运动学比地面固定机械臂的情况要复杂得多。该文提出了一种求解在轨服务自由浮动机器人的运动学正逆解方法,以及它的速度运动学正逆解方法。该方法采用对偶四元数来进行运动学求解,因此比基于齐次变换的经典方法的计算效率更高。通过将动量守恒定律引入到运动学模型中来求解运动学问题,该方法适用于具有任意数量的机械臂、混合移动铰链和转动关节的空间机器人。已通过运动控制过程模拟对该方法进行了验证。
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关键词
对偶四元数
自由浮动机器人
运动控制
在轨服务
机器人
运动学
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职称材料
自由浮动柔性空间双臂机器人的混合抑振控制
被引量：
9
2
作者
王从庆
柯昌俊
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第1期31-35,共5页
针对一种双臂4关节末端为柔性连杆的自由浮动空间机器人,将自由浮动空间柔性双臂机器人开链系统的柔性杆视为Euler-Bernoulli梁,采用假设模态法对柔性连杆的变形进行近似描述,忽略高阶弹性振动模态,根据拉格朗日法,并结合系统动量守恒,...
针对一种双臂4关节末端为柔性连杆的自由浮动空间机器人,将自由浮动空间柔性双臂机器人开链系统的柔性杆视为Euler-Bernoulli梁,采用假设模态法对柔性连杆的变形进行近似描述,忽略高阶弹性振动模态,根据拉格朗日法,并结合系统动量守恒,推导了自由浮动空间柔性双臂机器人开链系统的动力学方程和振动方程;考虑弹性变形、建模误差及扰动项,以及动力学的非线性强耦合效应,在模态空间下,采用模糊滑模及最优控制的混合控制方法,讨论空间柔性双臂机器人操作臂在捕获运动时的轨迹跟踪及振动抑制问题。仿真实验表明,混合控制可以削弱滑模控制的抖振程度,使得滑模控制的输出更平稳,有效地抑制柔性连杆产生的弹性振动,保持操作臂末端轨迹跟踪的鲁棒性。
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关键词
自由
浮动
柔性空间双臂
机器人
柔性振动
模糊滑模控制
振动抑制
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职称材料
自由浮动空间机器人系统联体坐标系内轨迹的自适应跟踪控制
被引量：
9
3
作者
陈力
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2003年第1期32-34,38,共4页
讨论了载体的位置与姿态均不受控制的自由浮动空间机器人系统的控制问题。根据系统动量守恒关系 ,得到了与系统惯性参数呈线性关系的系统动力学方程。以此为基础并结合增广变量法 ,设计了系统参数未知情况下空间机器人末端抓手跟踪联体...
讨论了载体的位置与姿态均不受控制的自由浮动空间机器人系统的控制问题。根据系统动量守恒关系 ,得到了与系统惯性参数呈线性关系的系统动力学方程。以此为基础并结合增广变量法 ,设计了系统参数未知情况下空间机器人末端抓手跟踪联体坐标系内期望运动轨迹的自适应控制方法。提出的方法具有不需要测量、反馈载体的位置、移动速度及移动加速度的优点。仿真运算证实了方法的有效性。
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关键词
自由
浮动
空间
机器人
增广变量法
自适应跟踪控制
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职称材料
题名
对偶四元数法求解自由浮动机器人运动学
1
作者
FELISIAK Piotr A
秦开宇
李滚
机构
电子科技大学航空航天学院
出处
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期278-287,共10页
文摘
在卫星维修,空间建造和轨道碎片清理等任务中,在轨服务机器人是最佳选择。在轨服务空间机器人通常由基座卫星和与其相连接的一个或多个机械臂组成。由于基座不固定,空间机械臂运动学比地面固定机械臂的情况要复杂得多。该文提出了一种求解在轨服务自由浮动机器人的运动学正逆解方法,以及它的速度运动学正逆解方法。该方法采用对偶四元数来进行运动学求解,因此比基于齐次变换的经典方法的计算效率更高。通过将动量守恒定律引入到运动学模型中来求解运动学问题,该方法适用于具有任意数量的机械臂、混合移动铰链和转动关节的空间机器人。已通过运动控制过程模拟对该方法进行了验证。
关键词
对偶四元数
自由浮动机器人
运动控制
在轨服务
机器人
运动学
Keywords
dual quaternions
free floating robot
kinematic control
on-orbit servicing
robot kinematics
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
自由浮动柔性空间双臂机器人的混合抑振控制
被引量：
9
2
作者
王从庆
柯昌俊
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第1期31-35,共5页
基金
江苏省应用基础研究课题(BJ98057)
南京航空航天大学创新基金资助项目(CX200407)
南京航空航天大学科研创新群体基金课题(Y0847-031)
文摘
针对一种双臂4关节末端为柔性连杆的自由浮动空间机器人,将自由浮动空间柔性双臂机器人开链系统的柔性杆视为Euler-Bernoulli梁,采用假设模态法对柔性连杆的变形进行近似描述,忽略高阶弹性振动模态,根据拉格朗日法,并结合系统动量守恒,推导了自由浮动空间柔性双臂机器人开链系统的动力学方程和振动方程;考虑弹性变形、建模误差及扰动项,以及动力学的非线性强耦合效应,在模态空间下,采用模糊滑模及最优控制的混合控制方法,讨论空间柔性双臂机器人操作臂在捕获运动时的轨迹跟踪及振动抑制问题。仿真实验表明,混合控制可以削弱滑模控制的抖振程度,使得滑模控制的输出更平稳,有效地抑制柔性连杆产生的弹性振动,保持操作臂末端轨迹跟踪的鲁棒性。
关键词
自由
浮动
柔性空间双臂
机器人
柔性振动
模糊滑模控制
振动抑制
Keywords
free-floating flexible dual-arm space robot
flexible vibration
fuzzy sliding-mode control
vibration suppression
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
自由浮动空间机器人系统联体坐标系内轨迹的自适应跟踪控制
被引量：
9
3
作者
陈力
机构
福州大学机械系
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2003年第1期32-34,38,共4页
基金
国家自然科学基金 ( 19872 0 32 )
福建省自然科学基金( E0 110 0 0 9)
福州大学科技发展基金项目资助
文摘
讨论了载体的位置与姿态均不受控制的自由浮动空间机器人系统的控制问题。根据系统动量守恒关系 ,得到了与系统惯性参数呈线性关系的系统动力学方程。以此为基础并结合增广变量法 ,设计了系统参数未知情况下空间机器人末端抓手跟踪联体坐标系内期望运动轨迹的自适应控制方法。提出的方法具有不需要测量、反馈载体的位置、移动速度及移动加速度的优点。仿真运算证实了方法的有效性。
关键词
自由
浮动
空间
机器人
增广变量法
自适应跟踪控制
Keywords
Space-based robot system
Augmentation approach
Adaptive control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
对偶四元数法求解自由浮动机器人运动学
FELISIAK Piotr A
秦开宇
李滚
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
自由浮动柔性空间双臂机器人的混合抑振控制
王从庆
柯昌俊
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2009
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
自由浮动空间机器人系统联体坐标系内轨迹的自适应跟踪控制
陈力
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2003
9
在线阅读
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职称材料
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