带滑移铰空间机器人运动规划的混合优化策略

• 作者: 姚其家 戈新生
• 来源期刊: 力学与实践
• 学科: 工学
• 关键词: 运动规划 空间机器人 滑移铰 高斯伪谱法 最优控制
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 应用研究
• 页码范围: 566-572
• 页数: 7页
• 分类号: TP241
• 字数: 4141字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/1000-0879-17-122

摘要

研究了自由漂浮带滑移铰空间机器人非完整运动规划的最优控制问题,提出一种由高斯伪谱法求解可行解与直接打靶法求解最优解相结合的混合优化策略.首先,根据多体系统动力学理论建立空间机器人的动力学模型,给定系统的初始和目标位形,将空间机器人运动规划问题描述成博尔察(Bolza)型最优控制问题;然后,利用高斯伪谱法将最优控制问题离散为非线性规划问题,求解在较少勒让德-高斯(Legendre-Gauss,LG)点时状态变量和控制变量对应的可行解;最后,在LG点处离散控制变量,作为直接打靶法的初值,利用序列二次规划算法求解空间机器人系统的优化运动轨迹和最优控制输入.通过数值仿真,系统优化运动轨迹光滑平稳,最优控制输入也能很好地满足各种约束条件,仿真结果验证了该混合优化策略的鲁棒性和有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	戈新生	北京信息科技大学机电工程学院	105	153	7.0	8.0
2	姚其家	北京信息科技大学机电工程学院	5	6	1.0	2.0