空間技術(shù)的發(fā)展使得空間機器人的應(yīng)用更加廣泛,特別是作業(yè)時空間載體位姿無控的自由漂浮空間機器人（Free-Floating Space Robot）。本文以自由漂浮空間機器人為研究對象,對其仿真技術(shù)、基于采樣的避障運動規(guī)劃方法進行研究,論文主要研究工作如下:首先,本文基于Moveit!和開源運動規(guī)劃庫OMPL搭建了自由漂浮空間機器人的仿真平臺。仿真平臺中采用虛擬機械臂的方法設(shè)計了適用于任意結(jié)構(gòu)的空間機器人模型的運動學(xué)求解插件,并使用龍格-庫塔法設(shè)計了自由漂浮空間機器人的高精度狀態(tài)遞推器。然后,針對目前基于采樣的自由漂浮空間機器人避障運動算法無法優(yōu)化運動路徑的問題,將基于控制（Control-based）的稀疏穩(wěn)定快速擴展隨機樹（Stable Sparse RRT,SST）算法應(yīng)用到自由漂浮空間機器人上,由于SST算法提供漸進近似最優(yōu)（Asymptotic near-optimality）性,能夠在自由漂浮空間機器人機械臂末端位姿所在的笛卡爾空間進行避碰運動規(guī)劃的同時優(yōu)化運動路徑。最后,針對目前基于采樣的自由漂浮空間機器人避障運動算法規(guī)劃的運動路徑精度不高的問題,將基于幾何（Geometr... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

航天飛機遙控機械手系統(tǒng)

圖 1-1 航天飛機遙控機械手系統(tǒng)手系統(tǒng) SSRMS，也被稱之為加拿大機械臂，于 2010 年 4 月 STS-100 發(fā)射任務(wù)中發(fā)射也更加先進。SSRMS 擁有七個自由度，當(dāng)，重達 1800kg。SSRMS 能夠裝備和部署飛機與空間站的對接，如圖 1-2 所示。SS動到空間站的許多地方，在這一運動中， PDGFs(Power Data Grapple Fixtures)數(shù)量過其兩個鎖定末端執(zhí)行器 LEES(Latchin據(jù)和視頻。該臂還可以使用移動基站系統(tǒng)幅度移動。

圖 1-3 位于 SRMS 的末端的 SPDM器人種附著的移動機器人[19,20]，由卡耐-基梅隆大學(xué)研的反作用力搬動和操作各種負荷工作。當(dāng)承載負荷荷勻速運動，防止每一步變速。此種控制方法可以量利用率，是一種可以對大空間結(jié)構(gòu)進行自行裝配機器人，如圖 1-4 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]自由漂浮空間機器人路徑優(yōu)化的Legendre偽譜法[J]. 戈新生,陳凱捷.  力學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[2]空間機器人的若干前沿領(lǐng)域:研究進展和關(guān)鍵技術(shù)[J]. 戴振東.  載人航天. 2016(01)
[3]空間機器人發(fā)展現(xiàn)狀與思考[J]. 林益明,李大明,王耀兵,王友漁.  航天器工程. 2015(05)
[4]基于速度修正項的機械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 陳鋼,葉佩昌,賈慶軒,孫漢旭.  控制與決策. 2015(01)
[5]空間站用大型末端執(zhí)行器研究進展綜述[J]. 譚益松,任立敏,張海波.  中國機械工程. 2014(13)
[6]國內(nèi)外空間機器人技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 張文輝,葉曉平,季曉明,吳夏來,朱銀法,王超.  飛行力學(xué). 2013(03)
[7]考慮多約束的UCAV對地攻擊軌跡規(guī)劃[J]. 王鈾,趙輝,臧守飛,駱勛,方勇.  空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[8]空間碎片現(xiàn)狀與清理[J]. 林來興.  航天器工程. 2012(03)
[9]基于混合規(guī)劃策略的空間機械臂運動規(guī)劃研究[J]. 廖一寰,李道奎,唐國金.  宇航學(xué)報. 2011(01)
[10]基于A~*算法的空間機械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 賈慶軒,陳鋼,孫漢旭,鄭雙奇.  機械工程學(xué)報. 2010(13)

碩士論文
[1]空間運動目標(biāo)自主捕獲路徑規(guī)劃研究[D]. 穆清濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：2941465