空間機(jī)械臂遙操作虛擬仿真與作業(yè)規(guī)劃技術(shù)研究.pdf

1、在核輻射、深海、太空等人類無法到達(dá)的危險(xiǎn)環(huán)境中,遙操作機(jī)器人作為人類感知能力和行為能力的延伸,能將人的智能決策能力和機(jī)器人的局部自主能力進(jìn)行有效結(jié)合,完成人類在一般情況下不易完成或不能完成的工作。本論文以空間機(jī)械臂遙操作關(guān)鍵技術(shù)的研究為藍(lán)本,主要開展了三個(gè)方面的研究:空間機(jī)械臂虛擬仿真的研究,空間機(jī)械臂作業(yè)規(guī)劃的研究,空間機(jī)械臂遙操作安全策略的研究。
　　空間機(jī)械臂虛擬現(xiàn)實(shí)建模包括幾何建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及場(chǎng)景建模,運(yùn)動(dòng)學(xué)建模主要是指

2、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)正解、運(yùn)動(dòng)學(xué)反解和速度級(jí)反解,針對(duì)空間機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn),提出了兩種仿真方案,第一種是基于相對(duì)位姿定位的仿真方案,第二種是基于絕對(duì)位姿定位的仿真方案,并就兩種方案的優(yōu)劣進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　空間機(jī)械臂作業(yè)規(guī)劃包括任務(wù)規(guī)劃和軌跡規(guī)劃,采用由粗到精的粒度原則,對(duì)空間機(jī)械臂作業(yè)任務(wù)進(jìn)行了操作、動(dòng)作和動(dòng)素層面的劃分,得到動(dòng)素執(zhí)行序列,通過基于關(guān)節(jié)空間和操作空間的軌跡規(guī)劃與生成,實(shí)現(xiàn)動(dòng)素執(zhí)行序列向動(dòng)素執(zhí)行指令的轉(zhuǎn)化。