无反作用力矩空间机器人轨迹跟踪控制

• 作者: 徐世杰 贾英宏 赵楠
• 来源期刊: 中国空间科学技术
• 关键词: 球铰 控制力矩陀螺 机械臂 轨迹跟踪 空间机器人
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 研究探讨
• 页码范围: 13-21
• 页数: 9页
• 字数: 5246字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3780/j.issn.1000-758X.2014.02.002

摘要

针对目前关节驱动方式的不足，提出一种采用无反作用力矩驱动方式的空间机器人设计概念。系统平台与各节机械臂上均安装一组金字塔构型的控制力矩陀螺（CMGs）作为力矩执行机构，各臂间由自由球铰连接。采用Rodriguez 参数描述平台姿态和机械臂角位移，利用Kane方程建立系统动力学模型。在此基础上，设计了渐近稳定的轨迹跟踪控制律，使得平台姿态和机械臂角位移跟踪期望运动轨迹；并设计了CM Gs操纵律，使之准确输出期望控制力矩。此外，研究了机械臂工作空间到关节空间的轨迹规划算法，使得所设计的控制律也可应用于工作空间的轨迹跟踪控制。由三关节系统的仿真结果，验证了无反作用力矩设计概念的可行性和轨迹规划算法的有效性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	贾英宏	北京航空航天大学宇航学院	25	87	5.0	7.0
2	徐世杰	北京航空航天大学宇航学院	131	1051	18.0	25.0
3	赵楠	北京航空航天大学宇航学院	2	9	2.0	2.0