期刊文献+
共找到457篇文章
< 1 2 23 >
每页显示 20 50 100
Adaptive fault-tolerant control based on boundary estimation for space robot under joint actuator faults and uncertain parameters 被引量:4
1
作者 Rong-Hua Lei Li Chen 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第6期964-971,共8页
Since the joint actuator of the space robot executes the control instructions frequently in the harsh space environment,it is prone to the partial loss of control effectiveness(PLCE)fault.An adaptive fault-tolerant co... Since the joint actuator of the space robot executes the control instructions frequently in the harsh space environment,it is prone to the partial loss of control effectiveness(PLCE)fault.An adaptive fault-tolerant control algorithm is designed for a space robot system with the uncertain parameters and the PLCE actuator faults.The mathematical model of the system is established based on the Lagrange method,and the PLCE actuator fault is described as an effectiveness factor.The lower bound of the effectiveness factors and the upper bound of the uncertain parameters are estimated by an adaptive strategy,and the estimated value is fed back to the control algorithm.Compared with the traditional fault-tolerant algorithms,the proposed algorithm does not need to predetermine the lower bound of the effectiveness factor,hence it is more in line with the actual engineering application.It is proved that the algorithm can guarantee the stability of the closed-loop system based on the Lyapunov function method.The numerical simulation results show that the proposed algorithm can not only compensate for the uncertain parameters,but also can tolerate the PLCE actuator faults effectively,which verifies the effectiveness and superiority of the control scheme. 展开更多
关键词 space robot Actuator faults Uncertain parameters Effectiveness factor Fault-tolerant control
在线阅读 下载PDF
Joint space compliance control for a hydraulic quadruped robot based on force feedback
2
作者 WANG Jun-zheng KE Xian-feng +1 位作者 WANG Shou-kun HE Yu-dong 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2016年第3期337-345,共9页
In the realm of quadruped robot locomotion,compliance control is imperative to handle impacts when negotiating unstructured terrains.At the same time,kinematic tracking accuracy should be guaranteed during locomotion.... In the realm of quadruped robot locomotion,compliance control is imperative to handle impacts when negotiating unstructured terrains.At the same time,kinematic tracking accuracy should be guaranteed during locomotion.To meet both demands,ajoint space compliance controller is designed,so that compliance can be achieved in stance phase while position tracking performance can be guaranteed in swing phase.Unlike operational space compliance control,the joint space compliance control method is easy to implement and does not depend on robot dynamics.As for each joint actuator,high performance force control is of great importance for compliance design.Therefore,a nonlinear PI controller based on feedback linearization is proposed for the hydraulic actuator force control.Besides,an outer position loop(compliance loop)is closed for each joint.Experiments are carried out to verify the force controller and compliance of the hydraulic actuator.The robot leg compliance is assessed by a virtual prototyping simulation. 展开更多
关键词 hydraulic quadruped robot IMPACT STIFFNESS joint space compliance control nonlinear controller
在线阅读 下载PDF
柔性空间机器人预定义时间自适应滑模控制
3
作者 刘宜成 杨迦凌 +1 位作者 唐瑞 程靖 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期351-361,共11页
针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径... 针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径向基函数(RBF)神经网络补偿多段线驱动柔性空间机器人系统的建模误差和外界干扰.利用Lyapunov理论,证明轨迹跟踪误差可以在预定义时间内收敛.通过数值仿真验证了模型和控制器的有效性,与固定时间控制器和无补偿的控制器相比,所提出的控制器使系统轨迹误差具有更快的收敛速度. 展开更多
关键词 柔性空间机器人 预定义时间稳定性 径向基函数神经网络 轨迹跟踪 滑模控制
在线阅读 下载PDF
基于SCARA的柔性葡萄采摘机械臂设计与试验 被引量:1
4
作者 杨语录 李长勇 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期72-78,86,共8页
针对现今葡萄种植环境狭小且复杂、常见关节型机械臂空间运动灵活度较小和避障能力较弱等问题,为了适应葡萄植株下层枝叶较少、障碍物较少,上层枝叶较多、障碍物较多的特点,设计并开发一款基于SCARA的柔性葡萄采摘机械臂,其底部为SCARA... 针对现今葡萄种植环境狭小且复杂、常见关节型机械臂空间运动灵活度较小和避障能力较弱等问题,为了适应葡萄植株下层枝叶较少、障碍物较少,上层枝叶较多、障碍物较多的特点,设计并开发一款基于SCARA的柔性葡萄采摘机械臂,其底部为SCARA机械臂,上部为柔性机械臂部分;同时,设计了SCARA与柔性机械臂的协调运动控制系统。通过分析机械臂的机械结构和工作原理确定机械臂的末端空间位置和机械臂的运动学关系,利用MatLab绘制其工作空间,并绘制柔性机械臂在随机两个空间点运动的轨迹、速度、加速度图,从而实现SCARA机械臂与柔性机械臂的运动控制。 展开更多
关键词 采摘 柔性机械臂 运动空间 运动学求解 SCARA机械臂 葡萄
在线阅读 下载PDF
空间双臂机器人漂浮基座扰动最小化轨迹规划
5
作者 张辉 左孝中 +1 位作者 张伟 高升 《电光与控制》 北大核心 2025年第2期24-31,共8页
针对空间双臂机器人轨迹规划问题,提出一种基于麻雀搜索算法的漂浮基座扰动最小化轨迹规划方法。首先,以双臂机器人各关节角度为优化变量,采用关节轨迹参数化方法构建机器人运动学模型;其次,将末端执行器的定位精度作为优化目标,将漂浮... 针对空间双臂机器人轨迹规划问题,提出一种基于麻雀搜索算法的漂浮基座扰动最小化轨迹规划方法。首先,以双臂机器人各关节角度为优化变量,采用关节轨迹参数化方法构建机器人运动学模型;其次,将末端执行器的定位精度作为优化目标,将漂浮基座扰动作为优化约束;同时,为保证规划过程的安全性,引入惩罚因子和碰撞检测机制,将轨迹规划问题转化为一个带约束的多目标优化问题;最后,通过麻雀搜索算法对该问题进行求解,得到双臂机器人最终的关节优化轨迹。仿真结果表明,所提方法在确保末端执行器定位精度的同时,有效减小了基座扰动,且在基座无约束条件下的性能优于传统的粒子群优化算法和模拟退火算法。 展开更多
关键词 轨迹规划 空间双臂机器人 智能搜索算法 多目标优化
在线阅读 下载PDF
机器人液压机械臂运动性能分析与控制
6
作者 叶增林 张良安 +2 位作者 吴守鹏 孙洒 张丰丰 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期171-179,共9页
水管和气管等管道的接拆管作业是煤矿现场施工的必备环节,随着人们对安装质量、施工效率和安全性的要求越来越高,传统的人工作业难以满足施工要求。为此,本文基于人工操纵的液压机械臂开展运动性能分析及自动搬运控制研究并实现接拆管... 水管和气管等管道的接拆管作业是煤矿现场施工的必备环节,随着人们对安装质量、施工效率和安全性的要求越来越高,传统的人工作业难以满足施工要求。为此,本文基于人工操纵的液压机械臂开展运动性能分析及自动搬运控制研究并实现接拆管过程中的机器人自动搬运作业。首先,采用Denavit−Hartenbery(D−H)法建立了机器人的连杆坐标系,分析了机器人操作空间和关节空间的正逆运动学,并使用几何法建立了机器人关节空间和驱动空间的映射关系,给出了机器人的速度雅可比分析。然后基于上述分析结果,采用蒙特卡罗法在Matlab中绘制出了机器人在实际作业场景中常用姿态下的工作空间图像。为了验证所建立数学模型的正确性和提高样机实验的安全性,使用Matlab对所建立的数学模型编写程序,并对机械臂进行路径和轨迹规划设计,在SolidWorks Motion软件中对机器人的机构模型进行仿真分析;Matlab和SolidWorks Motion软件仿真结果一致,验证了机器人运动学模型和轨迹规划算法的正确性,且机器人机构运动仿真过程连续平滑。最后,搭建了机器人接拆管样机系统实验平台,并进行了架管自动搬运实验。实验结果表明:该机器人能够实现接拆管过程中自动搬运作业;搬运作业周期为12 s,与传统人工作业相比提高了作业效率;自动搬运过程连续平滑,解决了人工操作中反复调整机械臂引起的抖动问题。 展开更多
关键词 液压机械臂 运动学 工作空间 运动仿真 轨迹规划 机器人
在线阅读 下载PDF
空间机器人预定义任意时间最优轨迹规划 被引量:3
7
作者 刘宜成 张飞越 严文 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期58-64,共7页
针对双臂自由漂浮空间机器人(FFSR)在太空抓取任务中的轨迹规划问题,设计了一种FFSR系统的可实现误差预定义时间收敛的新型轨迹规划算法,用布谷鸟搜索算法进行参数优化,以实现末端执行器误差的快速收敛并获得平滑轨迹。首先,导出FFSR的... 针对双臂自由漂浮空间机器人(FFSR)在太空抓取任务中的轨迹规划问题,设计了一种FFSR系统的可实现误差预定义时间收敛的新型轨迹规划算法,用布谷鸟搜索算法进行参数优化,以实现末端执行器误差的快速收敛并获得平滑轨迹。首先,导出FFSR的基于姿态误差的运动学模型;然后,将累积危险场避碰算法应用于预定义任意时间轨迹规划,实现高跟踪精度的快速避碰轨迹;最后,利用布谷鸟搜索算法对预定义任意时间参数进行优化,得到机械臂低关节角速度的运动轨迹。仿真结果表明所提算法能够在预定义的时间内实现末端执行器误差快速收敛,而且能够得到更平滑的运动轨迹。 展开更多
关键词 空间机器人 预定义时间 快速避碰 布谷鸟搜索算法 轨迹规划
在线阅读 下载PDF
智能人机交互在有人太空探索中的应用与展望 被引量:3
8
作者 王兆魁 孟庆良 刘纯武 《上海航天(中英文)》 CSCD 2024年第1期1-10,共10页
近年来,空间机器人技术发展迅速,国内外已有诸多空间站机器人、深空探测机器人的应用实例。未来有人太空探索过程当中,人与众多智能机器人协同开展任务将成为必然趋势。对国内外空间协作机器人应用实例进行了总结,在分析人机协作机制的... 近年来,空间机器人技术发展迅速,国内外已有诸多空间站机器人、深空探测机器人的应用实例。未来有人太空探索过程当中,人与众多智能机器人协同开展任务将成为必然趋势。对国内外空间协作机器人应用实例进行了总结,在分析人机协作机制的基础上,提出了空间人机交互的关键技术,包含人体检测与跟踪、手势识别与分类、动作识别与意图预测、低重力环境下的人机协同控制等,对上述关键技术的难点与研究进展进行了分析综述,并对后续的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 空间机器人 人机协作 人机交互 人工智能 多模态融合
在线阅读 下载PDF
自由漂浮空间机器人捕获翻滚目标的力-位-型融合控制方法
9
作者 梁斌 徐文福 +1 位作者 王学谦 闫磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期958-969,共12页
翻滚目标捕获过程中,空间机器人的运动会对基座产生扰动、接触过程的冲击碰撞容易产生安全风险。因此,为了在捕获翻滚目标的同时抑制空间机械臂对基座的扰动和对目标的碰撞冲击,提出一种自由漂浮空间机器人力-位-型融合控制方法。首先... 翻滚目标捕获过程中,空间机器人的运动会对基座产生扰动、接触过程的冲击碰撞容易产生安全风险。因此,为了在捕获翻滚目标的同时抑制空间机械臂对基座的扰动和对目标的碰撞冲击,提出一种自由漂浮空间机器人力-位-型融合控制方法。首先将自由漂浮空间机器人的非完整冗余性、运动冗余性表征为型空间,构建由末端位姿、型状态组合的广义状态空间并建立系统的运动学和动力学模型;通过优化基座与机械臂的位-型及零空间运动,减小机械臂抓捕运动在基座产生的扰动;通过优化基座、机械臂与翻滚目标的相对位-型,减小碰撞冲击力在基座产生的姿态扰动。给定最优位-型及末端操作力,基于阻抗控制原理及零空间投影策略,实现多优先级力-位-型融合控制。最后,开展了空间机器人捕获翻滚目标的典型任务仿真,结果表明通过力-位-型融合优化与控制方法可以有效减小空间机器人捕获过程产生的基座扰动。 展开更多
关键词 在轨捕获 翻滚目标 空间机器人 多目标优化 力-位-型融合控制
在线阅读 下载PDF
空间双臂机器人抓捕自旋目标的后抓捕阶段稳定控制方法
10
作者 张海博 詹博文 +1 位作者 何英姿 魏春玲 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第6期722-734,共13页
针对空间双臂机器人在轨抓捕自旋目标后的后抓捕阶段稳定问题,提出了一种考虑避障约束的协同稳定控制方法(CCFDS)。该方法由稳定过程的轨迹规划与空间双臂机器人协同控制组成:利用加速度势场法设计了一种复合体稳定轨迹规划算法,可在线... 针对空间双臂机器人在轨抓捕自旋目标后的后抓捕阶段稳定问题,提出了一种考虑避障约束的协同稳定控制方法(CCFDS)。该方法由稳定过程的轨迹规划与空间双臂机器人协同控制组成:利用加速度势场法设计了一种复合体稳定轨迹规划算法,可在线生成速度级运动轨迹以引导空间双臂机器人与抓捕目标到达稳定状态,并利用空间机器人与障碍物之间的相对位置和相对速度作为输入信息,提高避障能力;根据空间双臂机器人与抓捕目标之间的闭链系统动力学模型,设计基于计算力矩法的协同控制器。仿真结果表明:在CCFDS方法作用下,空间双臂机器人在后抓捕阶段可持续减小抓捕目标的自旋动量;同时,在抓捕目标稳定过程中空间机械臂与周围障碍物的最短距离满足限制要求,验证了CCFDS方法的有效性。 展开更多
关键词 后抓捕阶段稳定控制 在轨抓捕 自旋目标 空间机器人 避障 协同控制
在线阅读 下载PDF
空间机器人在轨组装多模块单元的对接力控制与地面实验 被引量:1
11
作者 史玲玲 肖晓龙 +3 位作者 张晓峰 范立佳 单明贺 田强 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期800-816,共17页
将空间结构模块化单元呈堆叠式发射后通过空间机器人实施在轨组装,是构建大型空间结构颇具前景的一种方式.空间机器人在轨组装空间结构模块单元过程中存在动力学模型复杂、对接力控制难和对接过程干扰强等问题.针对上述难点,分析了多模... 将空间结构模块化单元呈堆叠式发射后通过空间机器人实施在轨组装,是构建大型空间结构颇具前景的一种方式.空间机器人在轨组装空间结构模块单元过程中存在动力学模型复杂、对接力控制难和对接过程干扰强等问题.针对上述难点,分析了多模块单元在轨组装接触情景,建立了空间机器人在轨组装的动力学模型和三维空间接触动力学模型,在此基础上采用了一种基于模型参考自适应阻抗控制的对接过程接触力控制方法.该方法根据力跟踪误差值实时调整顺应轨迹以适应复杂工况和抵抗外界干扰,从而使接触力准确跟踪期望值,以保证模块单元成功对接的同时避免物理接触对机械结构造成损坏.搭建了空间机器人组装模块单元的仿真平台和地面实验平台,对空间机器人动力学模型和控制方法进行了验证.实验结果表明自适应阻抗控制方法在多模块单元同步对接的复杂接触情景下,仍具有良好的力控制性能和环境适应能力.该方法可应用于(超)大口径太空光学组合镜组等空间大型结构在轨组装过程的力控制. 展开更多
关键词 在轨组装 多模块单元对接 空间机器人 自适应阻抗控制 地面实验
在线阅读 下载PDF
基于对偶四元数的多体系统动力学建模和控制 被引量:2
12
作者 王培栋 王天舒 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2091-2102,共12页
空间机械臂的在轨作业是当前空间在轨服务中应用最为广泛的技术之一,然而,机械臂在操作过程中漂浮基座与臂体之间的位姿耦合效应极为显著,这给控制系统设计带来了新挑战.针对多刚体系统的位姿一体化建模与控制问题,文章改进了基于对偶... 空间机械臂的在轨作业是当前空间在轨服务中应用最为广泛的技术之一,然而,机械臂在操作过程中漂浮基座与臂体之间的位姿耦合效应极为显著,这给控制系统设计带来了新挑战.针对多刚体系统的位姿一体化建模与控制问题,文章改进了基于对偶四元数的位姿一体化建模和控制方法,使之可以应用于多刚体系统.该方法不仅能够精确描述复杂的力学关系,还能够在统一的数学框架中有效地处理位姿耦合问题,这为后续设计姿轨一体化的控制系统提供了极大的便利.首先,基于铰链模型建立了对偶四元数形式的铰链和臂体之间的速度和加速度递推关系,然后,利用铰链和臂体间力-力矩传递关系建立了递推形式的逆向动力学方程,为了便于控制系统设计与分析,随后推导建立了矩阵形式的位姿一体化的正向动力学方程.然后针对推进器和控制力矩陀螺讨论了具体的执行机构的动力学建模问题,并分别讨论了机械臂和漂浮基座的位姿一体化控制问题.最后,对一个6自由度机械臂和漂浮基座的组合体进行了动力学建模和控制仿真,动力学仿真的结果证明了所提动力学建模方法的正确性,控制仿真表明控制系统能较快地抵消机械臂运动对基座产生的干扰力和干扰力矩,证明了所提控制方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 多刚体动力学 对偶四元数 一体化控制 空间机械臂 漂浮基座
在线阅读 下载PDF
空间机器人在轨操作用多指灵巧末端研究
13
作者 赵志军 张文明 +2 位作者 胡成威 张晓东 王耀兵 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第6期746-752,共7页
空间机器人在轨操作涉及抓握、旋拧、插拔、移动、对接等精细动作,这对末端灵巧操控性能提出极高要求,如自由灵活、多状态感知、轻便可靠等。基于仿形思想,开展了五指灵巧末端研究,采用腱驱动连杆耦合方式,拇指、食指、中指各有3个自由... 空间机器人在轨操作涉及抓握、旋拧、插拔、移动、对接等精细动作,这对末端灵巧操控性能提出极高要求,如自由灵活、多状态感知、轻便可靠等。基于仿形思想,开展了五指灵巧末端研究,采用腱驱动连杆耦合方式,拇指、食指、中指各有3个自由度,无名指、小指、腕部各有2个自由度,手指内部集成六维力/力矩、腱拉力、指节位置等传感器,驱动机构后置于手臂位置;此外,开展了三指灵巧末端研究,3个手指结构相同且各有1个自由度,其中2个手指可根据目标形状调整相对位姿;采用力/位混合等控制策略对末端的抓取及操作能力进行了试验测试。试验结果表明:2种末端可对多种形状及不规则物体进行可靠抓取及操作。 展开更多
关键词 在轨操作 灵巧操作 灵巧末端 多指 空间机器人
在线阅读 下载PDF
基于甲虫搜索算法的空间机械臂轨迹规划技术研究
14
作者 王证普 曹宝石 +4 位作者 刘阳 李雪皑 孙浩然 孙奎 谢宗武 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第6期784-790,共7页
针对中国空间站问天实验舱机械臂(EMM)的轨迹规划任务,提出了一种基于甲虫搜索(BAS)算法的轨迹规划技术,使机械臂关节轨迹满足多目标约束的同时,机械臂末端沿预定的任务轨迹运动。基于GJK算法将机械臂本体与周围障碍物的最小距离作为首... 针对中国空间站问天实验舱机械臂(EMM)的轨迹规划任务,提出了一种基于甲虫搜索(BAS)算法的轨迹规划技术,使机械臂关节轨迹满足多目标约束的同时,机械臂末端沿预定的任务轨迹运动。基于GJK算法将机械臂本体与周围障碍物的最小距离作为首要优化目标,保证机械臂与障碍物保持安全距离;根据笛卡尔空间中的目标轨迹,基于DH法建立的EMM运动学模型,将机械臂末端与目标轨迹的位置误差作为次级优化目标;为减少机械臂关节磨损,把第3、4、5关节运动行程作为第三个优化目标。采用加权系数法将3个优化目标组成轨迹规划算法的优化模型。实验结果表明:提出的轨迹规划算法具有较快的收敛速度,末端误差曲线变换平缓,精度明显高于粒子群算法的结果。验证了BAS规划出的轨迹能够使机械臂末端在跟踪目标轨迹的同时,机械本体可安全避开空间站舱外的障碍物。 展开更多
关键词 空间机械臂 轨迹规划 甲虫搜索算法 避障 高精度运动
在线阅读 下载PDF
空间机器人关节高转速下摩擦行为试验研究
15
作者 孙康 王耀兵 +3 位作者 倪文成 周轶丁 牛福亮 郝宏 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第6期791-797,共7页
针对典型基于谐波减速器的空间机器人关节,研究其在高低温真空环境下高速正驱和反驱摩擦行为。关节采用XBS-60-120双圆弧齿形谐波减速器,柔性轴承及齿面采用DLC+LW-YZ-5空间润滑脂,试验温度覆盖-40℃至+120℃,电机端转速提高至2520 r/mi... 针对典型基于谐波减速器的空间机器人关节,研究其在高低温真空环境下高速正驱和反驱摩擦行为。关节采用XBS-60-120双圆弧齿形谐波减速器,柔性轴承及齿面采用DLC+LW-YZ-5空间润滑脂,试验温度覆盖-40℃至+120℃,电机端转速提高至2520 r/min。试验结果表明:正驱模式下,关节内部摩擦阻力矩随温度的逐渐降低而显著增加,且输出端载荷越大,摩擦阻力越大,但效率提升也较为明显。输出端速度越高,摩擦力矩越大,效率呈下降趋势;反驱模式下,关节摩擦阻力同样随温度的降低而显著增加,且相同输出端载荷和转速情况下,反驱模式的传动效率显著低于正驱模式。 展开更多
关键词 谐波减速器 高转速 摩擦行为 空间机器人
在线阅读 下载PDF
基于低通滤波器的柔性关节空间机器人时延估计跟踪控制
16
作者 徐河振 于潇雁 +1 位作者 张宇涵 陈力 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期142-149,共8页
为解决位姿不受控情况下柔性关节空间机器人系统预抓取阶段的关节跟踪控制和振动问题,采用拉格朗日方程并结合动量守恒原理进而建立漂浮基三杆柔性关节空间机器人系统动力学方程。为提高柔性关节的等效刚度,引入关节柔性补偿的方法;即... 为解决位姿不受控情况下柔性关节空间机器人系统预抓取阶段的关节跟踪控制和振动问题,采用拉格朗日方程并结合动量守恒原理进而建立漂浮基三杆柔性关节空间机器人系统动力学方程。为提高柔性关节的等效刚度,引入关节柔性补偿的方法;即根据奇异摄动理论,将柔性关节空间机器人系统分解为慢变系统和快变系统。在此基础上,针对慢变系统设计以时延估计为主框架的滑模控制方法,同时与低通滤波器相结合消除滑模控制带来的系统抖振问题;针对快变系统设计线性速度差值反馈控制系统,抑制柔性关节给系统带来的柔性振动问题。通过仿真验证空间机械臂能够在有限时间内快速、稳定地跟踪上期望轨迹,证实该控制方案具有较好的鲁棒性和可靠性。 展开更多
关键词 柔性关节空间机器人 关节柔性补偿 时延估计 滑模变结构控制 低通滤波器
在线阅读 下载PDF
空间小碎片抱捕用连续型机器人结构综述
17
作者 杨承旭 王丽华 +2 位作者 危清清 赵志军 王耀兵 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期107-114,共8页
空间小碎片的抓捕任务需要空间机器人在没有合作信息的情况下对目标进行抓捕,连续型机器人本体可在缺少抓捕对象精确测量信息的条件下,直接利用大容差实现高可靠抱捕任务。文章针对连续型机器人在空间小碎片抓捕领域的应用需求,对连续... 空间小碎片的抓捕任务需要空间机器人在没有合作信息的情况下对目标进行抓捕,连续型机器人本体可在缺少抓捕对象精确测量信息的条件下,直接利用大容差实现高可靠抱捕任务。文章针对连续型机器人在空间小碎片抓捕领域的应用需求,对连续型机器人的驱动方式,以及绳驱动连续型机器人的主干、关节进行详细的调研和对比分析,在此基础上提出绳驱动连续型机器人结构设计需关注的关键问题,最后针对应用于空间抱捕任务的连续型机器人结构技术的未来发展进行展望。 展开更多
关键词 连续型机器人 空间抱捕任务 结构设计 研究展望
在线阅读 下载PDF
超大型多模块结构组装过程动力学与姿态控制 被引量:1
18
作者 符康琦 张乐榕 +3 位作者 李庆军 邓子辰 吴志刚 蒋建平 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期446-459,共14页
机器人在轨自主组装是未来建造超大型航天结构最具潜力的方式.超大型结构通常包含多个模块,需要机器人在柔性结构上反复进行抓捕、安装和爬行等操作.此外,组装过程中结构还受到空间环境干扰力的影响,需要经历构型的增长和参数的变化,导... 机器人在轨自主组装是未来建造超大型航天结构最具潜力的方式.超大型结构通常包含多个模块,需要机器人在柔性结构上反复进行抓捕、安装和爬行等操作.此外,组装过程中结构还受到空间环境干扰力的影响,需要经历构型的增长和参数的变化,导致其动力学行为非常复杂.为了研究机器人空间组装超大型多模块结构的过程,提出了一套轨道-姿态-结构耦合动力学、规划与控制的仿真框架.首先,采用自然坐标法和绝对节点坐标法建立主结构、空间机器人和组装模块的轨道-姿态-结构耦合动力学模型,采用Kelvin-Voigt线性弹簧阻尼模型描述机器人末端夹持机构和模块对接机构的接触碰撞.然后,对机器人进行运动规划、轨迹规划和关节轨迹跟踪控制研究.最后,采用不同的组装姿态和不同的姿态控制方案对组装过程进行动力学仿真.仿真结果表明,由于质心位置的改变和组装模块的轨道差异,主结构在组装过程中可能会出现显著的轨道漂移(取决于组装姿态).如果模块沿轨道半径方向组装到主结构,将导致组装过程长半轴和离心率出现快速增长;反之,如果模块沿轨道切向组装,长半轴和离心率基本保持不变.此外,即使采用了万有引力梯度稳定的组装姿态,仍需进行姿态控制和结构振动控制,以减小结构振动幅值,降低机器人与结构的碰撞风险,提高组装精度和组装效率. 展开更多
关键词 超大型航天器 空间机器人 空间组装 刚柔耦合动力学 绝对节点坐标法
在线阅读 下载PDF
基于变论域模糊补偿的空间机器人自适应控制
19
作者 韩子航 陈力 韩大鹏 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期424-431,共8页
相比地面环境,太空环境中机器人系统暴露在宇宙射线中更容易受到外部干扰,且因难以维护和燃料消耗等原因带来的质量和惯性等系统参数变化使得其更容易存在系统不确定性。针对载体位置不受控的漂浮基空间机器人系统存在系统不确定性和外... 相比地面环境,太空环境中机器人系统暴露在宇宙射线中更容易受到外部干扰,且因难以维护和燃料消耗等原因带来的质量和惯性等系统参数变化使得其更容易存在系统不确定性。针对载体位置不受控的漂浮基空间机器人系统存在系统不确定性和外部干扰的问题,提出了一种基于变论域模糊控制的轨迹跟踪控制方法。在使用计算力矩控制器求解标称系统控制力矩的基础上,使用变论域模糊控制对系统不确定性和外界干扰带来的误差进行补偿。论域范围的实时变化使变论域模糊控制可以适用于不同时刻的不同误差范围,从而有效提高了系统的响应速度,减小了系统的稳态跟踪误差。最后通过李雅普诺夫方法证明控制方案的稳定性,并通过数值仿真证明了控制方法的有效性。 展开更多
关键词 空间机器人 变论域模糊控制 自适应控制 外部干扰 数值仿真
在线阅读 下载PDF
基于全局预设性能的空间机器人自适应轨迹跟踪控制
20
作者 刘程果 李俊阳 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第6期805-814,共10页
针对基座浮动刚性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,基于自适应神经网络、性能函数以及障碍函数提出了一种新的全局自适应控制策略。首先,对于机器人系统任意初始状态,所设计的控制器使得轨迹跟踪误差在预定义时间内收敛,并始终约束在给定... 针对基座浮动刚性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,基于自适应神经网络、性能函数以及障碍函数提出了一种新的全局自适应控制策略。首先,对于机器人系统任意初始状态,所设计的控制器使得轨迹跟踪误差在预定义时间内收敛,并始终约束在给定的性能函数边界范围内,从而保证期望瞬态与稳态性能;然后,基于单参数更新技术设计自适应神经网络逼近空间机器人动力学模型不确定性以减小计算负担;最后,通过Lyapunov稳定性分析判据证明系统所有状态的一致有界性。数值仿真结果表明:所提方法不仅能使得空间机器人的轨迹跟踪精度达到期望性能约束要求,还能保证被控系统的全局稳定性。 展开更多
关键词 空间机器人 自适应控制 全局稳定性 预设性能
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 23 下一页 到第
使用帮助 返回顶部