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面向空间抱捕的连续型机械臂机构设计
1
作者
杨承旭
赵志军
+2 位作者
王耀兵
王捷
王丽华
《中国空间科学技术(中英文)》
北大核心
2025年第3期89-99,共11页
针对空间中不同尺寸、形状目标的可靠捕获需求,设计了一种“C”型联动的绳驱动连续型机械臂,可在部分精确测量信息欠缺的条件下,实现对目标的“形封闭”可靠“抱捕”。该连续型机械臂可通过灵活增减关节数量在不同尺寸目标的捕获任务中...
针对空间中不同尺寸、形状目标的可靠捕获需求,设计了一种“C”型联动的绳驱动连续型机械臂,可在部分精确测量信息欠缺的条件下,实现对目标的“形封闭”可靠“抱捕”。该连续型机械臂可通过灵活增减关节数量在不同尺寸目标的捕获任务中应用,并具有各向操作能力一致的特点。首先介绍了机械臂的“C”型联动设计方案,然后针对联动式机械臂的运动学模型建立了基于雅可比矩阵条件数的灵活性描述指标,并以提升机械臂灵活性为优化目标采用粒子群算法对机械臂的杆长分配进行优化。结果显示,采用优化设计杆长的机械臂相比平均分配杆长的机械臂灵活性指标提升了4.6%。最后,仿真验证随着灵活性指标增加,机械臂的各向运动能力越接近,证明以该指标作为优化依据可以提升机械臂灵活性。
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关键词
连续型机械臂
空间抱捕
结构设计
运动学模型
灵活性优化
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职称材料
一种基于指数积公式的空间机械臂自标定方法
被引量：
6
2
作者
王业聪
危清清
+1 位作者
胡成威
丁希仑
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期2336-2342,共7页
为了克服发射过程和在轨极端温度环境对空间机械臂末端位姿精度的影响,提出了一种基于指数积(POE)公式的空间机械臂运动学在轨自标定方法。该方法使用空间机械臂末端双目空间相机和棋盘式标定板测量空间机械臂末端位姿实际值。根据关节...
为了克服发射过程和在轨极端温度环境对空间机械臂末端位姿精度的影响,提出了一种基于指数积(POE)公式的空间机械臂运动学在轨自标定方法。该方法使用空间机械臂末端双目空间相机和棋盘式标定板测量空间机械臂末端位姿实际值。根据关节旋量理论值和实际值之间的伴随变换关系建立了空间机械臂实际运动学模型,对运动学模型取微分建立了线性化的运动学误差模型,给出了基于最小二乘法的运动学标定模型。进行了7自由度空间机械臂运动学自标定仿真,仿真结果表明运动学标定过程能快速收敛到稳定值,标定后空间机械臂末端位姿精度有明显提高。
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关键词
空间机械臂
标定
指数积(POE)
伴随变换
空间相机
标定板
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职称材料
题名
面向空间抱捕的连续型机械臂机构设计
1
作者
杨承旭
赵志军
王耀兵
王捷
王丽华
机构
北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京重点实验室
吉林大学机械与航空航天工程学院
出处
《中国空间科学技术(中英文)》
北大核心
2025年第3期89-99,共11页
基金
国家自然科学基金(U22B2080)。
文摘
针对空间中不同尺寸、形状目标的可靠捕获需求,设计了一种“C”型联动的绳驱动连续型机械臂,可在部分精确测量信息欠缺的条件下,实现对目标的“形封闭”可靠“抱捕”。该连续型机械臂可通过灵活增减关节数量在不同尺寸目标的捕获任务中应用,并具有各向操作能力一致的特点。首先介绍了机械臂的“C”型联动设计方案,然后针对联动式机械臂的运动学模型建立了基于雅可比矩阵条件数的灵活性描述指标,并以提升机械臂灵活性为优化目标采用粒子群算法对机械臂的杆长分配进行优化。结果显示,采用优化设计杆长的机械臂相比平均分配杆长的机械臂灵活性指标提升了4.6%。最后,仿真验证随着灵活性指标增加,机械臂的各向运动能力越接近,证明以该指标作为优化依据可以提升机械臂灵活性。
关键词
连续型机械臂
空间抱捕
结构设计
运动学模型
灵活性优化
Keywords
continuum robot
space capture
structure design
kinematic model
flexibility optimization
分类号
V44 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP24 [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
一种基于指数积公式的空间机械臂自标定方法
被引量：
6
2
作者
王业聪
危清清
胡成威
丁希仑
机构
北京
航空航天大学机械工程及自动化学院
北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京重点实验室
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期2336-2342,共7页
基金
国家重点研发计划(2017YFB1300400)
国家自然科学基金(91748201)~~
文摘
为了克服发射过程和在轨极端温度环境对空间机械臂末端位姿精度的影响,提出了一种基于指数积(POE)公式的空间机械臂运动学在轨自标定方法。该方法使用空间机械臂末端双目空间相机和棋盘式标定板测量空间机械臂末端位姿实际值。根据关节旋量理论值和实际值之间的伴随变换关系建立了空间机械臂实际运动学模型,对运动学模型取微分建立了线性化的运动学误差模型,给出了基于最小二乘法的运动学标定模型。进行了7自由度空间机械臂运动学自标定仿真,仿真结果表明运动学标定过程能快速收敛到稳定值,标定后空间机械臂末端位姿精度有明显提高。
关键词
空间机械臂
标定
指数积(POE)
伴随变换
空间相机
标定板
Keywords
space manipulator
calibration
product of exponentials (POE)
adjoint transformation
space camera
calibration plate
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
面向空间抱捕的连续型机械臂机构设计
杨承旭
赵志军
王耀兵
王捷
王丽华
《中国空间科学技术(中英文)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
一种基于指数积公式的空间机械臂自标定方法
王业聪
危清清
胡成威
丁希仑
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
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职称材料
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