模塊化機械臂設計及其路徑規(guī)劃方法研究.pdf

1、隨著人類太空任務需求的不斷增加，將會有愈來愈多的空間在軌任務需要被完成。作為目前為止唯一的空間任務執(zhí)行終端，機械臂在空間的各種任務中發(fā)揮著重要的作用，并且可以預見在不遠的將來，機械臂的應用將會更加廣泛。本文設計研制了一種模塊化機械臂，并以之為平臺進行了機械臂系統(tǒng)的測試和路徑規(guī)劃方法的研究。
　　本文根據(jù)研制要求，制定了模塊化機械臂的技術指標和設計方案，然后研制了模塊化關節(jié)，該關節(jié)具有高減速比、大力矩輸出等特點；根據(jù)技術指標，對模塊

2、化關節(jié)內部的關鍵部件進行了合理選型。進行了關節(jié)的機械結構設計和機械臂連桿的結構設計和優(yōu)化，并利用有限元軟件對重要的結構件進行了強度校核。
　　研究了空間機械臂的運動學，并結合研制的機械臂，利用運動學和攝動法原理分析了模塊化機械臂關節(jié)誤差和模塊化機械臂末端之間的關系。以運動學為基礎，研究了兩種路徑規(guī)劃方法：經(jīng)典的利用廣義雅克比矩陣逆解的方法和基于多智能體系統(tǒng)的機械臂路徑規(guī)劃方法，并進行了比較，逆解廣義雅克比矩陣的方法存在奇異問題，并