空间机器人捕获卫星操作基于柔顺装置的无源模糊避撞柔顺控制

• 作者: 艾海平 陈力
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 柔顺装置 漂浮基空间机器人 捕获卫星操作 无源性理论 避撞柔顺控制
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 261-268
• 页数: 8页
• 分类号: TP241|O313.7
• 字数: 7600字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx20190703001

摘要

讨论了漂浮基空间机器人在轨捕获非合作卫星过程避免关节受冲击及过载破坏的避撞柔顺控制问题.在关节电机与机械臂之间配置了一种柔顺装置——旋转型串联弹性执行器(RSEA),其作用一是在捕获阶段,通过其内置弹簧的变形来缓冲捕获过程中被捕获卫星对空间机器人关节产生的冲击能量;二是在捕获完成后的镇定运动阶段,结合所设计的避撞柔顺策略来适时开关关节电机以保证关节冲击力矩受限在安全范围.首先,根据拉格朗日法及牛顿-欧拉法分别建立了含柔顺装置空间机器人与目标卫星系统的动力学方程;之后,结合整个系统动量守恒关系、系统运动几何及位置约束关系,建立了捕获操作后两者形成混合体系统的动力学方程.在此基础上,针对捕获操作后不稳定的混合体系统,提出了一种基于无源性理论的避撞柔顺模糊控制方案以实现其镇定控制.最后,通过仿真实验验证了所提避撞柔顺策略的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈力	福州大学机械工程及自动化学院	230	1253	17.0	25.0
2	艾海平	福州大学机械工程及自动化学院	5	0	0.0	0.0