摘要:空间机器人在轨组装超大型空间结构过程中,将大型柔性组装模块搬运至组装对接位置,可能激起柔性组装模块的大幅结构振动。本文通过对空间机器人和柔性组装模块系统的耦合动力学分析,提出一种基于输入整形的柔顺操控方法来避免结构振动。基于自然坐标法和绝对节点坐标法,建立了空间机器人和组装模块系统的耦合动力学模型,设计了空间机器人搬运柔性组装模块的输入整形前馈控制方法。数值仿真表明:本文提出的改进型输入整形控制方法(MIS),能有效抑制搬运过程中柔性组装模块的结构振动,实现其快速且平稳的运输。相较于常用零振动和零导数(ZVD)整形器,本文方法大幅缩减了搬运时长,显著提升了运输效率。
文章目录
0 引言
1 空间机器人与组装模块的刚柔耦合动力学建模
1.1空间机器人的动能
1.2柔性组装模块的动能
1.3 空间机器人和组装模块系统的刚柔耦合动力学模型
2 空间机器人搬运组装模块的控制方法
2.1 输入整形器的设计
2.2 操控组装模块过程的输入整形器设计
3 仿真试验及结果分析
3.1 运输过程
3.2 调姿过程
4 结束语