隨著人類空間技術(shù)的空前飛速發(fā)展,在太空中進行各種活動變得越來越頻繁,這極大地推動了能夠替代宇航員進行艙外操作的空間機器人的技術(shù)研究。但是,燃料消耗、載荷未知、外部干擾以及系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)變化等一系列不確定性因素又存在于在太空環(huán)境中作業(yè)的空間機器人。同時,考慮到空間機器人的柔性因素(如基座彈性和柔性關(guān)節(jié))在現(xiàn)實中的影響愈加不可忽視。在此研究背景下,本文針對系統(tǒng)存在內(nèi)部參數(shù)變化、外部干擾以及載荷變化等不確定問題,設(shè)計了基于飽和函數(shù)的自適應(yīng)切換迭代學(xué)習(xí)控制器對空間機器人系統(tǒng)進行軌跡追蹤控制。首先,進行空間機器人的建模,利用拉格朗日方程并結(jié)合動量守恒,討論了剛性單臂空間機器人的系統(tǒng)動力學(xué)和運動學(xué)方程的分析。針對關(guān)節(jié)柔性問題,利用假設(shè)模態(tài)法,推導(dǎo)了柔性關(guān)節(jié)空間機器人的動力學(xué)方程。而針對基座彈性問題,則是利用第二類拉格朗日方程并耦合動量守恒定律,推導(dǎo)出基座彈性影響下漂浮基空間機器人系統(tǒng)的動力學(xué)方程。這些研究內(nèi)容將為后續(xù)的控制方案設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。其次,考慮到系統(tǒng)的未知參數(shù)的邊界問題,對剛性單臂空間機器人設(shè)計了一種基于飽和函數(shù)的自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制器,實現(xiàn)了機械臂關(guān)節(jié)角的追蹤控制。再者,針對載荷變化、系統(tǒng)... 

【文章來源】：福州大學(xué)福建省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２國外在軌機器人研制歷程??Ｆｉｇ?１－２?Ｐｒｏｃｅｓｓｏｆ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｓｐａｃｅ?ｍａｎｉｐｕｌａｔｅｒ?ｒｏｂｏｔｓ?ａｂｒｏａｄ??

?ＳＰＤＭ?Ｒｏｂ（）ｉｕｕｉｌ－２?ＳＡＲ－４０Ｉ?ＤＥＣＳ??ｍｍ?ｍ?ｍ?＾?ｅ?＾??圖１－２國外在軌機器人研制歷程??Ｆｉｇ?１－２?Ｐｒｏｃｅｓｓｏｆ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｓｐａｃｅ?ｍａｎｉｐｕｌａｔｅｒ?ｒｏｂｏｔｓ?ａｂｒｏａｄ??１．２．２國內(nèi)空間機器人的研制情況??２０世紀(jì)８０年代末，中國空間機器人研制工作起步［１３］�！鞍宋濉逼陂g，我??國建造了空間智能機器人地面試驗綜合平臺，該平臺的功能如下：１）自主遙控??駕駛功能；２）空間視覺及系統(tǒng)多傳感器融合技術(shù)功能；３）空間操作功能。??中國航天工業(yè)正處于蓬勃發(fā)展階段。近年來，隨著神舟系列載人飛船的成功??發(fā)射，中國首次實現(xiàn)了太空行走的夢想。中國空間站的技術(shù)也在極速發(fā)展，如空??間站核心艙機械臂、嫦娥三號巡視器、嫦娥五號月球表面采樣機械臂等。??為了降低任務(wù)成本，提高任務(wù)效率，需要對艙外機械臂進行大量的裝配、維??護等工作來輔助完成任務(wù)。顯而易見，隨著我國航天工業(yè)的蓬勃發(fā)展，空間機器??人將在我國航天工業(yè)中發(fā)揮巨大的作用，空間機器人的研究也具有重要的現(xiàn)實意??義。我國自行研制的第三代自由移動空間機器人Ｍ如圖１－３所示

法顯得刻不容緩�；谝陨媳尘埃ǖ龋ィ叮矗荩堇闷娈悢z動法討論了基座彈性情??況下空間機械臂的軌跡跟蹤控制，并采用線性二次最優(yōu)控制和ＴＯ反饋控制來抑??制基座彈性振動。存在彈性基座的空間機器人如圖１－４和圖１－５所示。??圖１－４移動基座的加拿大二號臂??９??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2914355