空間細(xì)胞機器人體系研究.pdf

1、航天任務(wù)日益復(fù)雜且具有不可預(yù)知性，空間環(huán)境又日益惡化，未來在軌服務(wù)和行星探測任務(wù)對空間操控機構(gòu)的自主性、靈活性和可靠性將提出更高的要求，傳統(tǒng)的宇航員艙外活動和空間機械臂將不再適應(yīng)需求。成本低、可更換、構(gòu)型可變的模塊化機器人逐漸成為研究熱點。然而當(dāng)前的模塊化機器人多以同構(gòu)為主，構(gòu)型有限，不足以應(yīng)對復(fù)雜多變的航天任務(wù)；重構(gòu)方法均為單一層次的可重構(gòu)或自重構(gòu)，前者對輔助機械臂要求甚高或依賴人的參與，后者又很難在空間中實現(xiàn)重構(gòu)控制；此外，當(dāng)前鮮有

2、研究基于任務(wù)驅(qū)動的模塊化機器人構(gòu)型決策，難以適應(yīng)空間非結(jié)構(gòu)環(huán)境和未知任務(wù)。
　　針對未來航天任務(wù)的需求以及當(dāng)前空間操作方式和模塊化機器人研究領(lǐng)域存在的問題，本文提出了空間細(xì)胞機器人這一新型空間操控裝置，對其系統(tǒng)架構(gòu)和核心概念進行詳細(xì)闡述，建立了數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)了運動學(xué)、動力學(xué)方程的自動生成，并以此為基礎(chǔ)，研究了基于案例推理（CBR）的空間細(xì)胞機器人決策。
　　最后，本文利用MATLAB/SimMechanics搭建了相關(guān)軟件平