【摘要】：近年來,隨著航天器的日益增多,在軌服務技術越來越受到航天大國的關注和重視,而對非合作目標的抓捕是空間機器人技術領域的熱點和難點課題。非合作目標具有的參數(shù)不確定性導致抓捕難度大,接觸過程中的碰撞沖擊難以預測,極大地降低了航天器的工作能力,甚至威脅其自身安全。本文來源于國家自然科學基金的資助(項目批準號:51875046),面向某型軟接觸機械臂關節(jié)研制一種電磁阻尼器,用以緩沖和卸載機械臂與抓捕目標接觸時的沖擊,以提高機械臂的抓捕操作能力和保障航天器的穩(wěn)定與安全。首先,基于空間非合作目標抓捕技術和電磁阻尼器的發(fā)展現(xiàn)狀,并結合軟接觸機械臂關節(jié)的結構特點和工作原理,提出了電磁阻尼器的設計方案,并利用電磁場理論進行數(shù)學建模,通過推導制動力矩表達式,研究設計參數(shù)對電磁阻尼器制動力矩的影響。其次,利用ANSYS建立電磁阻尼器的三維有限元模型,分析動態(tài)下電磁阻尼器的磁場和渦流分布,以及設計參數(shù)對阻尼力矩輸出的影響。再次,通過ADAMS建立基于自由漂浮基的雙關節(jié)軟接觸機械臂的虛擬仿真模型,探究可控阻尼組件對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,并結合有限元仿真分析進行電磁阻尼器的參數(shù)確定和總體設計。最后,通過設計電磁阻尼器的性能測試試驗,檢驗物理樣機的制動力矩輸出能力以及碰撞緩沖效果。
【圖文】：

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【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP241;V44

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