机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2011年
1期
43-47,54
,共6页
空间机器人%软硬性抓取%滑模控制%动态抓取域%抓取碰撞
空間機器人%軟硬性抓取%滑模控製%動態抓取域%抓取踫撞
공간궤기인%연경성조취%활모공제%동태조취역%조취팽당
采用滑模控制对空间机器人捕获漂浮目标的软硬性抓取进行研究.空间机器人捕获漂浮目标时,由于机械臂与基体的动力学耦合、抓取时的碰撞激振等非线性特性使得抓取控制变得复杂而重要.建立空间机器人及漂浮目标的动力学模型,而后引入末端装置抓取目标时的碰撞模型,并引入"动态抓取域"用于机械臂抓取目标时的控制,随后应用滑模控制及基体姿态控制,以减小抓取碰撞冲击对系统的冲击干扰.滑模面参数表征了机械臂保持及跟踪状态的抗冲击能力,可通过其灵活改变机械臂刚性以获取不同抓取性态,包括接触式硬抓取及碰撞式软抓取.仿真表明,空间机器人捕获漂浮目标过程中,硬抓取能保持机械臂刚性,且关节变化小,末端抓取为持续接触;而软抓取时,机械臂受冲击而随动耗能,关节变化大,但对目标位置及基体姿态的冲击小,均约为硬抓取的50%.抓取性态的研究对空间机器人的捕获操作有着重要的理论及工程价值.
採用滑模控製對空間機器人捕穫漂浮目標的軟硬性抓取進行研究.空間機器人捕穫漂浮目標時,由于機械臂與基體的動力學耦閤、抓取時的踫撞激振等非線性特性使得抓取控製變得複雜而重要.建立空間機器人及漂浮目標的動力學模型,而後引入末耑裝置抓取目標時的踫撞模型,併引入"動態抓取域"用于機械臂抓取目標時的控製,隨後應用滑模控製及基體姿態控製,以減小抓取踫撞遲擊對繫統的遲擊榦擾.滑模麵參數錶徵瞭機械臂保持及跟蹤狀態的抗遲擊能力,可通過其靈活改變機械臂剛性以穫取不同抓取性態,包括接觸式硬抓取及踫撞式軟抓取.倣真錶明,空間機器人捕穫漂浮目標過程中,硬抓取能保持機械臂剛性,且關節變化小,末耑抓取為持續接觸;而軟抓取時,機械臂受遲擊而隨動耗能,關節變化大,但對目標位置及基體姿態的遲擊小,均約為硬抓取的50%.抓取性態的研究對空間機器人的捕穫操作有著重要的理論及工程價值.
채용활모공제대공간궤기인포획표부목표적연경성조취진행연구.공간궤기인포획표부목표시,유우궤계비여기체적동역학우합、조취시적팽당격진등비선성특성사득조취공제변득복잡이중요.건립공간궤기인급표부목표적동역학모형,이후인입말단장치조취목표시적팽당모형,병인입"동태조취역"용우궤계비조취목표시적공제,수후응용활모공제급기체자태공제,이감소조취팽당충격대계통적충격간우.활모면삼수표정료궤계비보지급근종상태적항충격능력,가통과기령활개변궤계비강성이획취불동조취성태,포괄접촉식경조취급팽당식연조취.방진표명,공간궤기인포획표부목표과정중,경조취능보지궤계비강성,차관절변화소,말단조취위지속접촉;이연조취시,궤계비수충격이수동모능,관절변화대,단대목표위치급기체자태적충격소,균약위경조취적50%.조취성태적연구대공간궤기인적포획조작유착중요적이론급공정개치.
