發(fā)布時(shí)間：2021-02-26 05:30

　　隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,空間機(jī)器人因其能夠適應(yīng)空間惡劣的環(huán)境、長(zhǎng)時(shí)間在艙外工作、降低在軌服務(wù)成本、提高在軌服務(wù)效率以及完成宇航員難以勝任的高精度、高可靠度任務(wù)等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為當(dāng)前在軌服務(wù)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的熱點(diǎn)之一,并逐漸應(yīng)用于空間站建造與運(yùn)營(yíng)支持、衛(wèi)星組裝與服務(wù)、行星表面探測(cè)與空間實(shí)驗(yàn)等任務(wù)中。由于空間機(jī)器人系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程本身所呈現(xiàn)的復(fù)雜非線性和耦合性,加上一些大型撓性部件的使用（如帆板）,使得其在動(dòng)力學(xué)以及捕獲動(dòng)力學(xué)問(wèn)題上面臨諸多的難題。此外,由于空間機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜并工作在惡劣的空間環(huán)境下,導(dǎo)致動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)難以確定并且有可能引起系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障或失效,使得其在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。本學(xué)位論文在國(guó)家自然科學(xué)基金（11772187）和上海市自然科學(xué)基金（14ZR1421000）的資助下,開(kāi)展了帶柔性帆板的六自由度空間機(jī)器人動(dòng)力學(xué)與控制問(wèn)題的研究,主要研究?jī)?nèi)容和成果總結(jié)如下:（1）對(duì)帶柔性帆板的六自由度空間機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)建模問(wèn)題進(jìn)行了研究�；趩蜗蜻f推方法和虛功率原理詳細(xì)地推導(dǎo)了空間機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、動(dòng)力學(xué)方程,并且通過(guò)與商業(yè)軟件ADAMS的仿真計(jì)算結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

太空垃圾數(shù)量的增長(zhǎng)[6]

的寶貴軌道資源，也對(duì)正常在軌運(yùn)轉(zhuǎn)的其他航天器執(zhí)行任務(wù)帶此對(duì)于如何清理這些太空垃圾的問(wèn)題引起了世界各國(guó)的高度重2 所示，利用空間機(jī)器人來(lái)對(duì)它們進(jìn)行捕獲、然后將其拉進(jìn)墳?zāi)垢蛙壍肋M(jìn)入大氣層銷毀，是其中的一個(gè)重要技術(shù)手段。圖 1-1 太空垃圾數(shù)量的增長(zhǎng)[6]Fig. 1-1 Growth of space junk[6]

效衛(wèi)星再利用。發(fā)射升空后的衛(wèi)星，由于受到空間惡劣的環(huán)境的影響，可能造成提供能量的太陽(yáng)能帆板無(wú)法正常展開(kāi)，從而導(dǎo)工作使用，也有可能使得通訊設(shè)施無(wú)法正常對(duì)地定向通訊，這些星成為廢星[11,12]。1997 年 6 月 30 日，價(jià)值 4.74 億美元、原本設(shè)日本 Adeos 衛(wèi)星在工作一年后，由于太陽(yáng)翼故障而導(dǎo)致完全失公開(kāi)的已發(fā)射最大和最復(fù)雜的衛(wèi)星之一。2006 年 10 月，西昌衛(wèi)的由中航科技集團(tuán)研制的“鑫諾二號(hào)”通信廣播衛(wèi)星，由于該衛(wèi)帆板和收發(fā)信號(hào)的天線沒(méi)能成功展開(kāi)工作，最終導(dǎo)致這顆耗費(fèi)為一顆廢星。以上這些問(wèn)題的解決方法之一是利用空間機(jī)器人對(duì)作處理，使得他們能夠重新工作。相比再次發(fā)射另外的衛(wèi)星，這發(fā)射成本顯著降低，衛(wèi)星的使用壽命可以大幅提升，而且還可以服務(wù)性能大大提高，從而提高其經(jīng)濟(jì)效益。圖 1-3 利用空間機(jī)器人為目標(biāo)星添加燃料[9]Fig. 1-3 Using space robot to add fuel to the target satellite[9]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[5]空間自主在軌服務(wù)航天器近距離操作運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究[D]. 王平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]空間機(jī)器人目標(biāo)捕獲的路徑規(guī)劃與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐文福.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]柔性機(jī)械臂的建模及智能控制[D]. 潘媛.哈爾濱理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3052124