自由漂浮空間機器人運動規(guī)劃.pdf

1、空間技術(shù)的發(fā)展使得空間機器人的應(yīng)用更加廣泛，特別是自由漂浮空間機器人(Free-Floating Space Robot)。FFSR由空間載體和搭載在其上的機械臂組成，能在宇宙空間自由漂浮并代替宇航員做在軌服務(wù)作業(yè)。在FFSR作業(yè)時，空間載體位姿無控，這樣可以節(jié)省昂貴的載體位姿控制燃料，延長了空間機器人的使用壽命。本文針對自由漂浮空間機器人的運動學(xué)建模、運動規(guī)劃等內(nèi)容進(jìn)行了研究。在本文開始，我們對空間機器人的發(fā)展歷史及國內(nèi)外空間機器人的

2、研究現(xiàn)狀做了比較詳盡的綜述。接著，根據(jù)機器人學(xué)理論，我們將位姿描述方法和D-H坐標(biāo)系建立方法應(yīng)用到了空間機器人上。接下來，本文推導(dǎo)出了基于總動量表達(dá)式的自由漂浮空間機器人的運動學(xué)模型，該模型能夠方便地描述空間機器人載體和機器人末端工具點與機器人關(guān)節(jié)角間的速度映射關(guān)系。接下來又對空間機器人的載體姿態(tài)干擾特性、非完整性以及工作空間進(jìn)行了分析。這些研究為后續(xù)的自由漂浮空間機器人的路徑規(guī)劃研究莫定了理論基礎(chǔ)。最后，本文基于使自由漂浮空間機器人在