刚柔混合双臂空间机器人抓持-操作协同规划

作     者：胡忠华 徐文福 杨太玮 梁斌 HU Zhonghua;XU Wenfu;YANG Taiwei;LIANG Bin

作者机构：聊城大学聊城252000 哈尔滨工业大学(深圳)深圳518055 清华大学北京100084 

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

年 卷 期：2022年第43卷第10期

页      面：1311-1321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] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB1304600) 深圳市杰出青年基础研究(RCJC20200714114436040) 

主　　题：空间机器人 协同路径规划 可操作度 

摘      要：针对狭小空间内的在轨维修操作,提出了一种基于受限空间可操作度优化的刚柔混合双臂协调轨迹规划方法。根据绳驱柔性臂的结构特性对其进行运动学等效,并完成了刚柔混合双臂等效运动学模型的建立,得到基座漂浮状态下的广义雅可比矩阵以及对应的零空间投影矩阵。以任务操作方向上的可操作度为优化指标,通过零空间投影矩阵建立优化函数方程;同时基于分解运动速度控制,通过广义雅可比矩阵实现末端速度空间到关节速度空间的映射,实现了混合双臂抓持-操作目标的同步运动控制。最后,开发了基于联合仿真软件的混合双臂联合仿真系统,仿真结果验证了上述方法的有效性。