自由浮動空間雙臂機器人系統(tǒng)動力學控制研究.pdf

1、隨著空間科技的發(fā)展,人類需要在太空中從事的科學研究和探索越來越多,但是太空環(huán)境惡劣,送人類到太空的成本昂貴、風險太大,因此空間機器人應(yīng)運而生,自由浮動的空間機器人因其節(jié)省燃料而引起人們的廣泛關(guān)注.本文主要研究了自由浮動空間雙臂機器人系統(tǒng)的運動學特性和動力學控制問題,對這種空間機器人將來投入實際應(yīng)用做了一些很有價值的理論研究與探討,具體工作主要有以下幾方面:首先,詳細分析了自由浮動空間雙臂機器人系統(tǒng)在閉鏈位形下的運動學特性,建立了系統(tǒng)的動

2、力學模型,并運用計算力矩方法和PI控制方法完成了系統(tǒng)的動力學協(xié)調(diào)控制;然后提出了基于非線性規(guī)劃的優(yōu)化算法和引入模擬退火的混合遺傳算法,實現(xiàn)了自由浮動空間雙臂機器人系統(tǒng)的內(nèi)力優(yōu)化控制,并結(jié)合仿真實驗深入分析了兩種優(yōu)化算法的優(yōu)劣,優(yōu)化算法的應(yīng)用大幅度節(jié)省了空間機器人能量消耗,具有重大的現(xiàn)實意義;最后針對自由浮動空間雙臂機器人系統(tǒng)存在建模誤差的情況,本文提出了單一魯棒控制方法和魯棒神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法,完成了負載運動軌跡跟蹤的仿真實驗,證明了這兩