為避免空間機(jī)器人雙臂捕獲衛(wèi)星過程關(guān)節(jié)遭受沖擊破壞,提出在機(jī)械臂與關(guān)節(jié)電機(jī)間加入一種緩沖裝置,其通過內(nèi)置彈簧來吸收捕獲碰撞過程衛(wèi)星對空間機(jī)器人關(guān)節(jié)的沖擊能量,并結(jié)合減撞柔順控制策略來保證捕獲后的鎮(zhèn)定過程關(guān)節(jié)沖擊力矩在安全范圍內(nèi)。利用拉格朗日方法得到了捕獲操作前含緩沖裝置雙臂空間機(jī)器人系統(tǒng)及衛(wèi)星系統(tǒng)的動力學(xué)模型;之后,基于沖量定理、系統(tǒng)運(yùn)動關(guān)系及牛頓第三定律,得到了捕獲操作后雙臂空間機(jī)器人與衛(wèi)星混合體系統(tǒng)綜合動力學(xué)方程;最后,針對捕獲操作后受碰撞影響失穩(wěn)的混合體系統(tǒng),提出了基于速度重構(gòu)、不確定估計的減撞柔順控制方案。所提出的方案將速度重構(gòu)、不確定估計與控制器結(jié)合,優(yōu)化了控制器對系統(tǒng)不確定非常敏感及速度測量不準(zhǔn)確的問題。仿真結(jié)果表明,含緩沖裝置空間機(jī)器人不僅能在捕獲碰撞過程減小至少50.2%的關(guān)節(jié)沖擊力矩,還能在鎮(zhèn)定過程沖擊能量過大時刻應(yīng)時開、關(guān)關(guān)節(jié)電機(jī),實現(xiàn)對關(guān)節(jié)的保護(hù)。 

【文章來源】：中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2020,28(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁


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