【摘要】：近年來(lái),隨著航天器的日益增多,在軌服務(wù)技術(shù)越來(lái)越受到航天大國(guó)的關(guān)注和重視,而對(duì)非合作目標(biāo)的抓捕是空間機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)課題。非合作目標(biāo)具有的參數(shù)不確定性導(dǎo)致抓捕難度大,接觸過(guò)程中的碰撞沖擊難以預(yù)測(cè),極大地降低了航天器的工作能力,甚至威脅其自身安全。本文來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金的資助(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):51875046),面向某型軟接觸機(jī)械臂關(guān)節(jié)研制一種電磁阻尼器,用以緩沖和卸載機(jī)械臂與抓捕目標(biāo)接觸時(shí)的沖擊,以提高機(jī)械臂的抓捕操作能力和保障航天器的穩(wěn)定與安全。首先,基于空間非合作目標(biāo)抓捕技術(shù)和電磁阻尼器的發(fā)展現(xiàn)狀,并結(jié)合軟接觸機(jī)械臂關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,提出了電磁阻尼器的設(shè)計(jì)方案,并利用電磁場(chǎng)理論進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,通過(guò)推導(dǎo)制動(dòng)力矩表達(dá)式,研究設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)電磁阻尼器制動(dòng)力矩的影響。其次,利用ANSYS建立電磁阻尼器的三維有限元模型,分析動(dòng)態(tài)下電磁阻尼器的磁場(chǎng)和渦流分布,以及設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)阻尼力矩輸出的影響。再次,通過(guò)ADAMS建立基于自由漂浮基的雙關(guān)節(jié)軟接觸機(jī)械臂的虛擬仿真模型,探究可控阻尼組件對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,并結(jié)合有限元仿真分析進(jìn)行電磁阻尼器的參數(shù)確定和總體設(shè)計(jì)。最后,通過(guò)設(shè)計(jì)電磁阻尼器的性能測(cè)試試驗(yàn),檢驗(yàn)物理樣機(jī)的制動(dòng)力矩輸出能力以及碰撞緩沖效果。
【圖文】：

一IFREND計(jì)劃

一DEOS計(jì)劃
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP241;V44

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