隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,空間機器人因其能夠適應(yīng)空間惡劣的環(huán)境、長時間在艙外工作、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,已經(jīng)成為當前在軌服務(wù)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的熱點之一,并逐漸應(yīng)用于空間站建造與運營支持、衛(wèi)星組裝與服務(wù)、行星表面探測與空間實驗等任務(wù)中。由于空間機器人系統(tǒng)動力學(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）,使得其在動力學(xué)以及捕獲動力學(xué)問題上面臨諸多的難題。此外,由于空間機器人系統(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)行機構(gòu)發(fā)生故障或失效,使得其在控制系統(tǒng)設(shè)計方面也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。本學(xué)位論文在國家自然科學(xué)基金（11772187）和上海市自然科學(xué)基金（14ZR1421000）的資助下,開展了帶柔性帆板的六自由度空間機器人動力學(xué)與控制問題的研究,主要研究內(nèi)容和成果總結(jié)如下:（1）對帶柔性帆板的六自由度空間機器人的動力學(xué)建模問題進行了研究�；趩蜗蜻f推方法和虛功率原理詳細地推導(dǎo)了空間機器人的運動學(xué)方程、動力學(xué)方程,并且通過與商業(yè)軟件ADAMS的仿真計算結(jié)果對比驗證了... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

太空垃圾數(shù)量的增長[6]

的寶貴軌道資源，也對正常在軌運轉(zhuǎn)的其他航天器執(zhí)行任務(wù)帶此對于如何清理這些太空垃圾的問題引起了世界各國的高度重2 所示，利用空間機器人來對它們進行捕獲、然后將其拉進墳?zāi)垢蛙壍肋M入大氣層銷毀，是其中的一個重要技術(shù)手段。圖 1-1 太空垃圾數(shù)量的增長[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能帆板無法正常展開，從而導(dǎo)工作使用，也有可能使得通訊設(shè)施無法正常對地定向通訊，這些星成為廢星[11,12]。1997 年 6 月 30 日，價值 4.74 億美元、原本設(shè)日本 Adeos 衛(wèi)星在工作一年后，由于太陽翼故障而導(dǎo)致完全失公開的已發(fā)射最大和最復(fù)雜的衛(wèi)星之一。2006 年 10 月，西昌衛(wèi)的由中航科技集團研制的“鑫諾二號”通信廣播衛(wèi)星，由于該衛(wèi)帆板和收發(fā)信號的天線沒能成功展開工作，最終導(dǎo)致這顆耗費為一顆廢星。以上這些問題的解決方法之一是利用空間機器人對作處理，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)濟效益。圖 1-3 利用空間機器人為目標星添加燃料[9]Fig. 1-3 Using space robot to add fuel to the target satellite[9]

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]柔性機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：3052124