自由漂浮空間機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃.pdf

1、空間技術(shù)的發(fā)展使得空間機(jī)器人的應(yīng)用更加廣泛，特別是自由漂浮空間機(jī)器人(Free-Floating Space Robot)。FFSR由空間載體和搭載在其上的機(jī)械臂組成，能在宇宙空間自由漂浮并代替宇航員做在軌服務(wù)作業(yè)。在FFSR作業(yè)時(shí)，空間載體位姿無控，這樣可以節(jié)省昂貴的載體位姿控制燃料，延長了空間機(jī)器人的使用壽命。本文針對自由漂浮空間機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃等內(nèi)容進(jìn)行了研究。在本文開始，我們對空間機(jī)器人的發(fā)展歷史及國內(nèi)外空間機(jī)器人的

2、研究現(xiàn)狀做了比較詳盡的綜述。接著，根據(jù)機(jī)器人學(xué)理論，我們將位姿描述方法和D-H坐標(biāo)系建立方法應(yīng)用到了空間機(jī)器人上。接下來，本文推導(dǎo)出了基于總動(dòng)量表達(dá)式的自由漂浮空間機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，該模型能夠方便地描述空間機(jī)器人載體和機(jī)器人末端工具點(diǎn)與機(jī)器人關(guān)節(jié)角間的速度映射關(guān)系。接下來又對空間機(jī)器人的載體姿態(tài)干擾特性、非完整性以及工作空間進(jìn)行了分析。這些研究為后續(xù)的自由漂浮空間機(jī)器人的路徑規(guī)劃研究莫定了理論基礎(chǔ)。最后，本文基于使自由漂浮空間機(jī)器人在