隨著航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,人類對太空探測的深度與廣度也得到了里程碑式的發(fā)展。而空間機器人能夠適應太空中復雜的工況環(huán)境,其在一些高危性、高重復性的工作項目中的突出表現(xiàn),奠定了在我國航空航天事業(yè)發(fā)展的基礎,也必將在人類對太空的不斷探索中發(fā)揮著至關重要的作用�？臻g機械臂通常為了節(jié)省燃料,一般設計成載體位置不控的形式,但為使其安裝攜帶的通訊設備能夠正常工作,因而對載體的姿態(tài)有著一定的要求。因此,本文將漂浮基空間機器人系統(tǒng)作為控制對象,討論了載體位置不控,姿態(tài)受控的漂浮基剛性空間機器人和載體姿態(tài)、位置均不受控的漂浮基柔性關節(jié)空間機器人模型,在模型不確定等因素影響下的基于擴張狀態(tài)觀測器的模糊控制方法。首先,在平面兩桿空間機械臂物理模型的基礎之上,利用空間機器人系統(tǒng)中存在的動量守恒、動量矩守恒關系并結(jié)合第二類拉格朗日方程的建模方法,分別建立了剛性、柔性關節(jié)的系統(tǒng)動力學方程;其中利用奇異攝動法將漂浮基柔性關節(jié)空間機器人系統(tǒng)解耦為快變子系統(tǒng)與慢變子系統(tǒng),通過對柔性關節(jié)產(chǎn)生的彈性振動進行主動抑制,利用速度差值反饋法對快變子系統(tǒng)進行控制,而對慢變子系統(tǒng)則采用剛性臂的控制方案,兩種模型方程的建立為后續(xù)控制方法的... 

【文章來源】：福州大學福建省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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維修及艙外行走，考慮到了宇航員出艙安全性及經(jīng)濟性等因素。而艙內(nèi)所需的??空間機器人大多屬于小巧靈活型，可配合宇航員進行小型的科學實驗，減少宇??航員的工作量。如圖１－３所示加拿大空間操作機器人系統(tǒng)，是典型的艙外服務??機器人。如圖１－４所示為德國宇航中心研制的ＲＯＫＶＩＳＳ雙關節(jié)系統(tǒng)。??圖Ｍ星球表面探測機器人?圖１－２自由飛行空間機器人??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｌａｎｅｔａｒｙ?Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ?Ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｆｒｅｅ?Ｆｌｙｉｎｇ?Ｓｐａｃｅ?Ｒｏｂｏｔ??＿?ＩＭ??圖１－３艙外服務機器人?圖１－４艙內(nèi)服務機器人??Ｆｉｇ．?１－３?Ｅｘｔｒａｖｅｈｉｃｕｌａｒ?Ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．１－４?Ｉｎｔｒａｖｅｈｉｃｕｌａｒ?Ｒｏｂｏｔ??１．２空間機器人發(fā)展概述??隨著空間科學技術(shù)的發(fā)展，空間機器人的探索熱度居高不下，無論是在航??天事業(yè)方面己有了一定成果的發(fā)達國家，還是我國作為航天事業(yè)發(fā)展初級階段??的新星代表，均對未來外太空的探索寄予無限熱忱，并做了大量的科學研宄。??３??

維修及艙外行走，考慮到了宇航員出艙安全性及經(jīng)濟性等因素。而艙內(nèi)所需的??空間機器人大多屬于小巧靈活型，可配合宇航員進行小型的科學實驗，減少宇??航員的工作量。如圖１－３所示加拿大空間操作機器人系統(tǒng)，是典型的艙外服務??機器人。如圖１－４所示為德國宇航中心研制的ＲＯＫＶＩＳＳ雙關節(jié)系統(tǒng)。??圖Ｍ星球表面探測機器人?圖１－２自由飛行空間機器人??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｌａｎｅｔａｒｙ?Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ?Ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｆｒｅｅ?Ｆｌｙｉｎｇ?Ｓｐａｃｅ?Ｒｏｂｏｔ??＿?ＩＭ??圖１－３艙外服務機器人?圖１－４艙內(nèi)服務機器人??Ｆｉｇ．?１－３?Ｅｘｔｒａｖｅｈｉｃｕｌａｒ?Ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．１－４?Ｉｎｔｒａｖｅｈｉｃｕｌａｒ?Ｒｏｂｏｔ??１．２空間機器人發(fā)展概述??隨著空間科學技術(shù)的發(fā)展，空間機器人的探索熱度居高不下，無論是在航??天事業(yè)方面己有了一定成果的發(fā)達國家，還是我國作為航天事業(yè)發(fā)展初級階段??的新星代表，均對未來外太空的探索寄予無限熱忱，并做了大量的科學研宄。??３??

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]飄浮基柔性關節(jié)、柔性臂空間機器人的魯棒控制仿真[J]. 于瀟雁,陳力.  系統(tǒng)仿真學報. 2015(12)
[4]載體位置、姿態(tài)均不受控的飄浮基柔性空間機器人的Terminal滑�？刂芠J]. 于瀟雁,陳力.  中國機械工程. 2015(07)
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[7]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. 2013(03)
[8]我國空間站工程總體構(gòu)想[J]. 周建平.  載人航天. 2013(02)
[9]機器人上演太空加油秀[J]. 陳杰,陳菲.  太空探索. 2013(03)
[10]漂浮基柔性關節(jié)空間機械臂模糊滑�？刂萍罢駝右种芠J]. 謝立敏,陳力.  力學季刊. 2012(04)



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