非冗余空间机械臂反作用优化的研究

《非冗余空间机械臂反作用优化的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文5.2.1空间机械臂地面实验系统......................................................................525.2.2反作用优化实验的数据采集系统..........................................................525.3反作用优化地面实验结果分析比较.............................................................535.3.1关节空间优化实验与仿真比较..............

2、................................................545.3.2笛卡尔空间优化实验与仿真比较..........................................................565.3.3反作用优化地面实验结果间的比较......................................................575.4本章小结...................................................................................

3、......................59结论............................................................................................................................60参考文献....................................................................................................................61哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明...

4、.........................................................65哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书............................................................65致谢............................................................................................................................66-VI-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第1章绪论5.2.

5、1引言随着人类探索太空的进程不断加快，活动范围的扩大和任务复杂性的增加，由宇航员完成太空作业需要大量准备时间且花费巨大，空间机器人此时可以成为宇航员重要助手，协助完成大量繁重而危险的太空作业任务。同时随着人造地球卫星的日益增多，进行卫星的维护和重复利用具有重要的现实意义，常用的方法是在卫星上安装机械臂。这些系统中机械臂运动会给微重力环境下的载体带来扰动，如何解决空间机械臂反作用的扰动问题成为学者们研究的热点。本章中主要介绍几种国外空间机械臂和国内空间机械臂研究现状，对反作用优化的方法进行了总结，并介绍了本文研究的主要内容与现实意义。5.2.2空间机器人的分类空间机器人一般是根据载体的

6、控制方式不同进行分类的[1]，通常分为三类：(1)自由飞行空间机器人——基座的位置和姿态完全受控(2)姿态可控空间机器人——基座姿态受控，但位置不受控(3)自由浮动空间机器人——基座的位置和姿态都不受控当基座位姿受控时，空间机器人的路径规划与地面固定基座机器人的完全相同，本文的基座受控机器人即指基座位姿受控。但对于自由漂浮空间机器人，由于存在因角动量守恒方程不可积而产生的非完整约束，其路径规划比地面固定基座机器人复杂，本文的基座浮动机器人即指自由漂浮机器人。5.2.3国内外空间机械臂研究现状本节归纳了当前国外几种典型的空间机械臂系统和国内空间机械臂的发展情况。并介绍了当前空间机器人领

7、域常用的建模方法、运动规划方法、地面实验平台和仿真环境。-1-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文5.2.1国外几种典型空间机械臂系统本节总结了国外典型的空间机械臂系统，指出反作用优化的必要性。(1)大型空间机械臂安装在空间站上大型空间机械臂，典型的有加拿大巨型机械臂(如图1-1)和欧洲空间机械臂(如图1-2)。加拿大巨型机械臂主要由三部分组成：空间站遥操作系统的巨型大臂（7个自由度）、两个灵巧操作器dextre（7自由度）和遥远移动服务平台系统。2001年4月