以航天器（衛(wèi)星等）在軌服務(wù)的對(duì)接捕獲操作為研究背景,介紹了兩衛(wèi)星對(duì)接捕獲系統(tǒng)及其對(duì)接捕獲的接觸動(dòng)力學(xué)特性�；谟布诃h(huán)仿真原理,采用兩地面工業(yè)機(jī)器人建立了兩衛(wèi)星對(duì)接捕獲操作的地面微重力驗(yàn)證系統(tǒng),模擬了在太空微重力環(huán)境下兩衛(wèi)星對(duì)接捕獲操作過程中的接觸碰撞的情況。利用該地面微重力驗(yàn)證系統(tǒng),通過專門針對(duì)衛(wèi)星火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴的對(duì)接捕獲機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了兩衛(wèi)星對(duì)接捕獲操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了在空間微重力環(huán)境下,基于硬件在環(huán)仿真原理建立的地面驗(yàn)證系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星對(duì)接捕獲驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的有效性。 

【文章來源】：機(jī)械與電子. 2020,38(12)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

服務(wù)衛(wèi)星和目標(biāo)衛(wèi)星系統(tǒng)

衛(wèi)星對(duì)接捕獲的地面微重力驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案如圖3所示。目標(biāo)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)模擬是通過工業(yè)機(jī)器人T的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。目標(biāo)衛(wèi)星在自由空間運(yùn)動(dòng)可以按照在微重力環(huán)境下單剛體運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃。當(dāng)服務(wù)衛(wèi)星的對(duì)接捕獲機(jī)構(gòu)接觸碰撞到目標(biāo)衛(wèi)星的噴嘴后,通過重力補(bǔ)償后,運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將接觸力和力矩信息,以及目標(biāo)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)信息傳遞給目標(biāo)衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)模擬器,目標(biāo)衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)模擬器將其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通過工業(yè)機(jī)器人末端對(duì)目標(biāo)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)學(xué)等效,計(jì)算得到工業(yè)機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。最后通過工業(yè)機(jī)器人T的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)得到其關(guān)節(jié)伺服運(yùn)動(dòng)信息,從而通過工業(yè)機(jī)器人T的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)模擬。圖3 地面微重力驗(yàn)證系統(tǒng)方案

圖2 地面微重力驗(yàn)證系統(tǒng)組成服務(wù)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)模擬是通過工業(yè)機(jī)器人A的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。服務(wù)衛(wèi)星通過視覺相機(jī)測量服務(wù)衛(wèi)星的對(duì)接捕獲機(jī)構(gòu)相對(duì)于目標(biāo)衛(wèi)星的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴的位姿信息,將相機(jī)測量的相對(duì)位姿信息通過服務(wù)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)劃和動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算,得到服務(wù)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)信息。同樣,通過運(yùn)動(dòng)學(xué)等效實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人A末端對(duì)服務(wù)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)模擬,得到工業(yè)機(jī)器人A末端的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通過工業(yè)機(jī)器人A的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)得到其關(guān)節(jié)伺服運(yùn)動(dòng)信息,從而通過工業(yè)機(jī)器人A的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)模擬。


本文編號(hào)：3379103