空间站宏微机械臂动力学建模与零反作用控制

• 作者: 尹旺 王翔 王为 刘冬雨 北京空间飞行器总体设计部
• 来源期刊: 航天器工程
• 关键词: 宏微机械臂 柔性基座 零反作用 振动抑制
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与设计
• 页码范围: 67-74
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

为满足空间站宏微机械臂级联在一起运动的任务需求，文章提出一种简化的动力学建模方法。首先利用雅克比矩阵将柔性关节宏机械臂等效为柔性基座，根据柔性基座、刚性微机械臂以及两者之间的耦合作用推导出柔性基座机械臂动力学模型。基于机械臂系统的动力学冗余特性，采用零反作用运动控制法使柔性基座与微机械臂之间运动解耦。文中数学模型的仿真结果与商业软件一致，表明了柔性基座机械臂模型的正确性。另外，将零反作用轨迹跟踪控制法成功应用于该模型，使得微机械臂末端在跟踪期望轨迹的同时完全不会激起基座的弹性变形。