机器人动态受力感知及零重力运动模拟技术

作     者：胡瑞钦 孟少华 张成立 董悫 张立建 HU Ruiqin;MENG Shaohua;ZHANG Chengli;DONG Que;ZHANG Lijian

作者机构：北京卫星环境工程研究所北京100094 北京市航天产品智能装配技术与装备工程技术研究中心北京100094 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2022年第43卷第7期

页      面：974-982页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国防基础科研计划(JCKY2021203B037) 航天科技集团公司五院杰出青年人才基金(R-WY-JQRC-15) 

主　　题：在轨服务 零重力模拟 BP神经网络 机器人控制 

摘      要：针对航天器在轨服务任务的地面零重力模拟需求,研究基于工业机器人的零重力运动模拟技术。建立基于BP神经网络的受力感知预测模型,该模型采用机器人末端姿态、加速度、角速度和角加速度作为输入层参数,采用机器人末端六维力传感器数据作为输出层参数,实现了对机器人末端负载的高精度动态受力感知。设计正交试验方法确定机器人的运动路径点进行样本数据采集,实现了受力感知预测模型对机器人全工作空间的覆盖。进一步,基于对机器人末端负载的受力感知数据,应用动力学理论计算负载在失重状态下的运动速度,并控制机器人执行相应的运动,实现了对机器人末端负载的零重力运动模拟。