项目简介
项目名称
空间机器人柔性双臂协调操作系统的智能建模与控制
项目批准号
60174018
学科分类
F030116
信息科学部
_自动化
_控制理论与方法
_智能与自主控制
资助类型
信息科学
负责人
孙增圻
依托单位
清华大学
批准年份
2001
起止时间
200201-200412
批准金额
19.00万元
摘要
柔性双臂空间机器人的建模，捕捉运动目标的轨迹规划，协调控制、位置/力混合控制等是建立高性能空间轨道作战机器人、卫星服务机器人的关键技术。本课题对以上关键技术、柔性双臂空间机器人的仿真等进行了深入的研究，主要工作包括：（1）建立了柔性双臂空间机器人系统的运动学、动力学模型及其分解形式，并给出了相应的正解和逆解算法，分析并求解了系统在多种情形下的工作空间问题；（2）将运动规划分解成基座和关节运动规划，实现了系统的运动规划算法；（3）采用均匀非周期四阶B样条描述机器人的运动轨迹，使用改进的微粒群优化算法，提出并实现了以激振力为性能指标的抑振轨迹规划算法；（4）采用逆动力学结合PD控制的控制算法，实现了柔性双臂空间机器人系统的轨迹跟踪控制，并对多种典型轨迹进行了跟踪控制仿真；（5）提出了基于模糊奇异摄动模型的在轨迹跟踪控制和位置/力控制中的具体应用和数学表达，以及在实际控制过程中的在线调节算法，并进行了两个不同控制任务的仿真；（6）建立了一个可用三维动画演示操作过程的柔性双臂空间机器人仿真演示软件。
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