空間6R機器人系統(tǒng)容錯規(guī)劃與實驗研究.pdf

1、空間機器人包括自由飛行空間機器人、附著式服務(wù)機器人、艙內(nèi)機器人與行星探測機器人。本文以空間6R機器人為研究對象，將前三種空間機器人劃分為自由飛行空間機器人與類固定基座空間機器人，分別進行了運動學建模、運動規(guī)劃、容錯規(guī)劃及算法實驗驗證的研究。 對空間6R機器人運動規(guī)劃問題進行了研究。首先對自由飛行6R機器人進行了運動學與動力學分析。然后對艙外攝像6R機器人系統(tǒng)進行了運動學建模，得出該機器人8組解析解，并按任務(wù)要求提出了軌跡規(guī)劃算法

2、。 介紹了空間機器人的故障模式及空間機器人的容錯技術(shù)，提出一種直觀的空間6R機器人容錯規(guī)劃算法，以提高空間6R機器人在發(fā)生一個關(guān)節(jié)故障情況下完成規(guī)劃任務(wù)的可靠性。 對虛擬樣機建模技術(shù)進行了研究，建立了空間6R機器人的虛擬樣機模型。在此虛擬樣機模型上，進行空間6R機器人的運動學和動力學仿真，對空間飛行機器人路徑規(guī)劃算法進行了仿真驗證。完成了完整的空間機器人從折疊狀態(tài)到捕獲微目標器的仿真實驗，并對捕獲操作對整個系統(tǒng)的影響進行

3、了分析。 利用OpenGL在Visual C++環(huán)境下建立艙外攝像6R機器人虛擬現(xiàn)實模型，并進行路徑規(guī)劃算法仿真驗證；以一個9自由度模塊化機器人重構(gòu)出空間艙內(nèi)6R機器人，對容錯規(guī)劃算法進行了地面驗證試驗。 研究空間機器人碰撞檢測技術(shù)并提出一個基于空間幾何的強實時性碰撞檢測算法，該算法在艙外攝像機器人虛擬現(xiàn)實模型上得到驗證。 以空間6R機器人系統(tǒng)為研究對象展開容錯規(guī)劃技術(shù)及相關(guān)實驗研究，將豐富我國在空間機器人技術(shù)研