检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空间机器人目标捕获的自适应零反作用控制

宇航学报 2023年第12期44卷 1894-1904页

作者：贾玉鑫贾英民北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

针对目标捕获后空间机器人的机械臂反作用力对其基座的姿态扰动问题,提出了一种自适应零反作用控制方案。首先,针对目标捕获带来的动力学不确定性,设计了一种激励矩阵调节的固定时间并行学习算法。该算法可在放松持续激励条件的同时,使... 详细信息

针对目标捕获后空间机器人的机械臂反作用力对其基座的姿态扰动问题,提出了一种自适应零反作用控制方案。首先,针对目标捕获带来的动力学不确定性,设计了一种激励矩阵调节的固定时间并行学习算法。该算法可在放松持续激励条件的同时,使参数估计的收敛率与回归通道中未知的激励水平无关,因此不同量级惯性参数的估计可在相近时间内收敛。此外,通过分别设计基座姿态控制器与机械臂轨迹跟踪控制器提出了一种具有输入扰动补偿的有限时间零反作用控制方法,能够在机械臂跟踪末端期望位姿轨迹的同时维持基座姿态的稳定性。仿真结果验证了该方案的有效性。

关键词：空间机器人零反作用控制自适应控制并行学习

空间机器人执行器自适应分散容错控制算法设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算力学学报 2019年第4期36卷 477-482页

作者：雷荣华陈力福州大学机械工程及自动化学院

针对执行器发生部分失效故障的漂浮基空间机器人系统,提出了一种自适应H∞分散容错控制算法。利用拉格朗日第二类方程建立了系统的动力学模型。根据分散原理将系统分解为以基座或臂杆为单元的多个子系统,并将表示执行器控制能力的有效... 详细信息

针对执行器发生部分失效故障的漂浮基空间机器人系统,提出了一种自适应H∞分散容错控制算法。利用拉格朗日第二类方程建立了系统的动力学模型。根据分散原理将系统分解为以基座或臂杆为单元的多个子系统,并将表示执行器控制能力的有效因子融入到每个子系统,使得单个子系统的执行器故障不会影响相邻执行器的正常运行。通过对每个故障子系统设计形式一致的自适应容错算法实现对整个系统的容错控制。仿真结果表明,与现有某非奇异终端滑模容错算法相比,本文算法具有更快的跟踪速度和更高的跟踪精度。

关键词：空间机器人执行器故障有效因子自适应容错控制

基于递归Gibbs-Appell的柔性空间机器人建模与特性分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航空动力学报 2023年第10期38卷 2545-2560页

作者：张福礼袁朝辉西北工业大学自动化学院西安710072

利用递归Gibbs-Appell方法研究了多重柔性的空间机器人动力学建模与特性分析。首先,根据Timoshenko beam theory与集中刚度分别对连杆与关节进行柔性描述,其次,利用旋转矩阵R_(3×3)与平移向量L_(1×3)的简化了齐次变换矩阵T_(4×4)以... 详细信息

利用递归Gibbs-Appell方法研究了多重柔性的空间机器人动力学建模与特性分析。首先,根据Timoshenko beam theory与集中刚度分别对连杆与关节进行柔性描述,其次,利用旋转矩阵R_(3×3)与平移向量L_(1×3)的简化了齐次变换矩阵T_(4×4)以降低递推运动学难度,利用递归Gibbs函数与势能函数推导了柔性空间机器人的逆向动力学模型,再次,利用反向递归法获取了惯量矩阵与耦合矩阵,并构建了正向动力学模型。最后数值仿真结果表明,Matlab与Adams的仿真结果相对偏差不超过0.1%,Z弯曲变形相对于X剪切变形与Y扭转变形数量级超过了10^(3),这验证所建模型的正确性。在一定范围内,关节刚度增加50 N·m/rad时,连杆最大变形增量不超过1.5×10^(-3)m,关节摩擦成5倍增长时,连杆最大变形增量不超过2×10^(-3)m,帆板的增量变形具有相同变化趋势。

关键词：空间机器人柔性机械臂递归Gibbs-Appell 多体动力学建模特性分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

刚柔混合双臂空间机器人抓持-操作协同规划

宇航学报 2022年第10期43卷 1311-1321页

作者：胡忠华徐文福杨太玮梁斌聊城大学聊城252000 哈尔滨工业大学(深圳) 深圳518055 清华大学北京100084

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... 详细信息

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。

关键词：空间机器人协同路径规划可操作度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面向接管控制的空间机器人操控技术综述

机器人 2022年第1期44卷 90-106页

作者：刘习尧常海涛黄攀峰韩冬鲁迎波西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室陕西西安710072 西北工业大学航天学院智能机器人研究中心陕西西安710072 郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450002

为了延长在轨故障卫星的寿命、移除重要轨道位置上的空间碎片或失效卫星,使用空间机器人对空间目标的姿态或/和轨道进行接管控制变得越来越重要。本文系统调研了各类可用于对空间目标进行接管控制的手段,并将其按照与目标接触方式的不同... 详细信息

为了延长在轨故障卫星的寿命、移除重要轨道位置上的空间碎片或失效卫星,使用空间机器人对空间目标的姿态或/和轨道进行接管控制变得越来越重要。本文系统调研了各类可用于对空间目标进行接管控制的手段,并将其按照与目标接触方式的不同,分成了刚性接管控制、绳系柔性接管控制以及非接触式接管控制,对各种接管控制手段进行了详细的阐述。最后对这3类接管控制手段的具体原理、操作方式及关键技术进行了系统的总结和分析,概括了各自的特点以及优劣势,对相关领域的理论与实践研究进行了展望。

关键词：空间机器人空间目标接管控制空间系绳非接触操控

面向在轨建造的空间机器人末端执行器及适配接口设计与验证

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2023年

作者：赵亮亮刘子毅赵京东段启帆王梓睿刘宏哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

针对大型空间设施在轨建造任务需求，以空间多分支机器人为应用对象，设计了一种末端执行器及三种适配接口，用于完成识别、定位、捕获、搬运、装配、攀爬和探测等任务。通过分析在轨建造任务需求，以装配对象参数、机器人性能等为依据... 详细信息

针对大型空间设施在轨建造任务需求，以空间多分支机器人为应用对象，设计了一种末端执行器及三种适配接口，用于完成识别、定位、捕获、搬运、装配、攀爬和探测等任务。通过分析在轨建造任务需求，以装配对象参数、机器人性能等为依据提出了设计指标。制定了末端执行器机械结构、电气系统的总体方案，并设计了三种适配接口；针对容差需求，分析了对接过程的容差条件和力学条件，优化了关键部件几何参数；针对锁紧需求，建立了锁紧过程运动学、力学模型，并采用组合运动规律，优化了圆柱凸轮曲线槽。通过仿真及试验，验证了容差、锁紧设计的正确性，并进行在轨装配、在轨攀爬的地面模拟试验，进一步验证了末端执行器及适配接口的性能，为大型空间设施的在轨建造奠定了基础。

关键词：在轨建造空间机器人末端执行器适配接口对接锁紧

基于LSTM的空间机器人系统惯性张量在轨辨识

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

航空学报 2021年第11期42卷 300-309页

作者：初未萌杨今朝邬树楠吴志刚大连理工大学航空航天学院大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

在空间机器人抓捕目标的过程中,整个系统的惯性张量会随时间变化且在目标被捕获瞬间发生突变,这会严重影响整体姿态控制的精度。针对以上问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)的系统惯性张量在轨实时辨识方法。首先,对于目标捕获前后的... 详细信息

在空间机器人抓捕目标的过程中,整个系统的惯性张量会随时间变化且在目标被捕获瞬间发生突变,这会严重影响整体姿态控制的精度。针对以上问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)的系统惯性张量在轨实时辨识方法。首先,对于目标捕获前后的2个阶段,利用拉格朗日方程建立了空间机器人的动力学模型;然后,基于所建空间机器人模型采用域随机化方法生成足量训练数据,并用其对由LSTM网络与多层全连接网络构建的参数辨识网络进行训练;最后,使用训练好的参数辨识网络对系统惯性张量进行辨识。数值仿真结果表明:所提方法能够精确辨识空间机器人抓捕过程中的系统惯性张量,所研究系统的主惯量平均相对辨识误差小于0.001,惯性积的平均相对辨识误差小于0.01。

关键词：空间机器人长短期记忆网络惯性张量在轨辨识目标抓捕

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空间机器人自主视觉伺服控制策略

华中科技大学学报（自然科学版） 2012年第8期40卷 103-107页

作者：张国亮华侨大学计算机学院福建厦门361021

针对传统的空间机器人遥操作控制方法受时延影响严重的问题,基于最新研制的4自由度空间机器人,提出一种基于多目相机的自主复合控制策略.该策略包含了眼在手和眼到手2种相机配置结构,每个相机均具有独立的位姿计算能力,前者保证了伺服... 详细信息

针对传统的空间机器人遥操作控制方法受时延影响严重的问题,基于最新研制的4自由度空间机器人,提出一种基于多目相机的自主复合控制策略.该策略包含了眼在手和眼到手2种相机配置结构,每个相机均具有独立的位姿计算能力,前者保证了伺服控制的精度以及操作的灵活性,后者能够在观察到全局视景的情况下做出伺服控制.为满足机器人视觉实时控制的需求,对视觉处理算法进行了特别考虑.首先,设计了基于多边形形状拟合的特征识别方法,提出曲线矢量数据贪婪算法来处理图像遍历拟合过程中计算密集的问题;其次,结合特征识别结果和模型目标的空间信息,提出基于弱透视模型的单目位姿估算及优化算法;最后,依据所提策略在实验室环境中完成了自主导航及捕获任务,验证了在较低层次进行这种复合控制的可行性和有效性.

关键词：空间机器人时延视觉伺服目标识别位姿估算

考虑摩擦特性的柔性关节空间机器人自适应CMAC神经网络鲁棒控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算力学学报 2022年第2期39卷 192-197页

作者：尤鑫烨陈力福州大学机械工程及自动化学院福州350116

讨论了关节摩擦力矩影响下,具有柔性铰关节的漂浮基空间机器人系统的动力学控制问题。设计了基于高斯基函数的小脑神经网络(CMAC)鲁棒控制器和摩擦力矩补偿器。用奇异摄动理论对系统的动力学模型进行快慢变子系统分解,针对快变子系统,... 详细信息

讨论了关节摩擦力矩影响下,具有柔性铰关节的漂浮基空间机器人系统的动力学控制问题。设计了基于高斯基函数的小脑神经网络(CMAC)鲁棒控制器和摩擦力矩补偿器。用奇异摄动理论对系统的动力学模型进行快慢变子系统分解,针对快变子系统,设计力矩微分反馈控制器来抑制机械臂关节柔性引起的振动;对于慢变子系统,设计了基于自适应CMAC神经网络鲁棒控制器以实现系统参数不确定情况下的关节轨迹跟踪,并设计基于摩擦力上界的补偿器消除摩擦力矩影响。与传统的CMAC神经网络控制相比,该控制器能有效改善非线性关节摩擦引起的迟滞问题,具有快速准确跟踪期望轨迹的能力。运用Lyapunov稳定性理论证明了该控制器的稳定性,仿真结果证明该方法有效。

关键词：空间机器人柔性关节 CMAC 非线性摩擦鲁棒控制