空间非合作目标捕获方法综述 被引量：16

1

作者 孙永军 王钤 +3 位作者 刘伊威 谢宗武 金明河 刘宏 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期74-90,共17页

随着空间事故和失效航天器的增多,地球附近的轨道资源越来越紧张。如今世界各国都在大力发展在轨服务和太空碎片清除,作为其中最关键的技术之一,空间非合作目标捕获近年来成了太空研究领域的重点。目前,国内外各大研究机构针对非合作目... 随着空间事故和失效航天器的增多,地球附近的轨道资源越来越紧张。如今世界各国都在大力发展在轨服务和太空碎片清除,作为其中最关键的技术之一,空间非合作目标捕获近年来成了太空研究领域的重点。目前,国内外各大研究机构针对非合作目标进行了深入研究,并提出了多种捕获方法,取得了较大的进展。对非合作目标进行分类,基于现有的捕获方法介绍了国内外非合作目标捕获技术发展的最新状况,总结了原理方案,分析了捕获方法和关键技术,为我国后续开展相关研究提供了一种研究思路。 展开更多

关键词 非合作目标 捕获机构 捕获方法

下载PDF 职称材料

基于元启发式优化的机器人智能体无碰撞轨迹规划

2

作者 谢宗武 马博宇 +3 位作者 孙万东 杨晓航 姬一明 谢光虎 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第4期510-515,共6页

针对机器人智能体在复杂三维环境中的安全运动,提出一种基于元启发式优化的无碰撞轨迹规划方案。轨迹点采用五次样条插值,以确保运动轨迹足够平滑,且起始点和目标点的速度与加速度均为零。以轨迹长度最短为优化目标,将轨迹与障碍物的最... 针对机器人智能体在复杂三维环境中的安全运动,提出一种基于元启发式优化的无碰撞轨迹规划方案。轨迹点采用五次样条插值,以确保运动轨迹足够平滑,且起始点和目标点的速度与加速度均为零。以轨迹长度最短为优化目标,将轨迹与障碍物的最近距离限制在约束条件中,从而表述为一个优化问题,并采用基于元启发式的灰狼算法进行求解。随后,在复杂的三维地形中对该方案开展2个模拟仿真。结果表明:该方案能够有效地在规划空间内求解出预定数目的最优轨迹插值点,通过五次样条插值形成的轨迹长度达到最短,且不与障碍物发生任何碰撞。 展开更多

关键词 机器人智能体 轨迹规划 无碰撞 五次样条插值 灰狼算法 元启发式

下载PDF 职称材料

空间站组合臂安装载荷的自主安全操控策略

3

作者 刘冬雨 刘宏 +2 位作者 刘业超 谢宗武 高升 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期303-313,共11页

针对空间站暴露载荷操作任务,提出一种组合臂安装载荷的自主安全操控策略。该策略由机械臂末端视觉伺服进行安装操作的精细初定位,克服天地差异、舱体充压变形、组合臂大范围开环运动等误差影响,为机械臂安装载荷提供准确的初始条件;由... 针对空间站暴露载荷操作任务,提出一种组合臂安装载荷的自主安全操控策略。该策略由机械臂末端视觉伺服进行安装操作的精细初定位,克服天地差异、舱体充压变形、组合臂大范围开环运动等误差影响,为机械臂安装载荷提供准确的初始条件;由力控制和自主交互流程进行载荷对接安装,适应载荷对接前残余位姿偏差,减少天地、机械臂与载荷交互时间、力控制持续时间,降低宏微机械臂间动力学耦合影响,自主柔顺和安全完成载荷插拔操作。该操控策略经过地面仿真和试验验证,并成功应用在组合臂操作舱外暴露载荷任务中,确保空间站载荷安装任务圆满成功。 展开更多

关键词 空间站 空间载荷安装 空间机械臂 精细操作 力控制

下载PDF 职称材料

颊针治疗军事训练致腰背软组织损伤的临床观察 被引量：6

4

作者 丁晓虹 张斌 +3 位作者 欧阳启 谢宗武 陈奕 吕晓宇 《西北国防医学杂志》 CAS 2020年第6期379-382,共4页

目的:观察颊针治疗官兵腰背软组织训练伤的临床疗效。方法:选取军事训练致腰背软组织损伤患者106例,随机分为颊针组和中频组,每组53例。中频组局部给予中频电治疗,颊针组给予颊针治疗。通过视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)... 目的:观察颊针治疗官兵腰背软组织训练伤的临床疗效。方法:选取军事训练致腰背软组织损伤患者106例,随机分为颊针组和中频组,每组53例。中频组局部给予中频电治疗,颊针组给予颊针治疗。通过视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)对两组进行疼痛评分并作统计学分析,评价两组临床疗效。结果:治疗后两组的VAS评分较治疗前有明显改善,颊针组改善更明显(均P<0.05)。颊针组治疗总有效率96.23%,高于中频组的84.91%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:颊针治疗官兵腰背软组织训练伤疗效确切,安全性好。 展开更多

关键词 腰背软组织训练伤 军事训练 颊针疗法 临床观察

下载PDF 职称材料

一种冗余机械臂构型优化方法 被引量：1

5

作者 张耀文 王证普 +3 位作者 刘业超 曹宝石 谢宗武 刘宏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期329-336,共8页

针对存在结构偏置7自由度机械臂的逆运动学问题,本文提出了一种选择最优关节角参数的位置级逆运动学优化算法,根据基于关节参数固定的关节角解析解,将牛顿迭代法与拉格朗日乘子法相结合,将机械臂最优构型的计算问题转化为机械臂最优标... 针对存在结构偏置7自由度机械臂的逆运动学问题,本文提出了一种选择最优关节角参数的位置级逆运动学优化算法,根据基于关节参数固定的关节角解析解,将牛顿迭代法与拉格朗日乘子法相结合,将机械臂最优构型的计算问题转化为机械臂最优标志参数的寻根问题,分别针对关节构型、关节力矩整体进行优化,求解出最优构型。该方法与速度级逆运动学算法对比,具有计算精度高、收敛速度快的优点,并且进行了对比仿真实验。结果表明:相较于速度级算法,该方法得到的逆解没有终态自运动,位姿精度高4个数量级,关节最大受力降低了13%,并且力矩优化速度更快,具有十分重要的在轨应用意义。 展开更多

关键词 空间机械臂 冗余 逆运动学 位置级 解析法 拉格朗日乘子 力操作比 关节限位 力矩优化

下载PDF 职称材料

面向空间机械臂遥操作的虚拟相机成像技术 被引量：1

6

作者 谢宗武 马博宇 +1 位作者 蒋再男 刘阳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期631-638,共8页

对于采用虚拟图形预测仿真克服天地不确定大时延的地面遥操作,为使任务专家准确监视、预测并遥控空间机械臂的运动,本文研究了Open Inventor软件开发包中虚拟相机的成像技术。分析了真实相机与虚拟相机的成像原理,推导了虚拟相机的透视... 对于采用虚拟图形预测仿真克服天地不确定大时延的地面遥操作,为使任务专家准确监视、预测并遥控空间机械臂的运动,本文研究了Open Inventor软件开发包中虚拟相机的成像技术。分析了真实相机与虚拟相机的成像原理,推导了虚拟相机的透视投影和视口变换矩阵。依据二者的成像原理,对真实相机和虚拟相机的成像进行了一致性分析,并展开定量及定性验证。研究表明:基于Open Inventor开发包搭建的中国空间站及空间机械臂的仿真系统,可对空间机械臂的末端及肘部相机进行虚拟成像并准确模拟真实成像,为空间机械臂通过地面遥操作安全精准地完成在轨任务奠定了基础。 展开更多

关键词 空间机械臂 遥操作 虚拟相机 透视投影 一致性分析 相机标定 预测仿真 Open Inventor开发包

下载PDF 职称材料

油气管道法兰及螺栓防腐蚀技术及其比选 被引量：4

7

作者 周金弟 林东成 +2 位作者 林宏 左琳 谢宗武 《广东化工》 CAS 2020年第15期155-156,164,共3页

在油气管道运营中,法兰及螺栓常受金属腐蚀等破坏现象,严重影响了其整体服役安全性。根据相关理论及工程应用经验,介绍并分析了当前国内外主流的六种防腐体系及其基本施工方法,系统阐述了其在工程实践中所展现出的优势与所暴露出的问题... 在油气管道运营中,法兰及螺栓常受金属腐蚀等破坏现象,严重影响了其整体服役安全性。根据相关理论及工程应用经验,介绍并分析了当前国内外主流的六种防腐体系及其基本施工方法,系统阐述了其在工程实践中所展现出的优势与所暴露出的问题。确定了在选用油气管道法兰及螺栓防腐体系时,应综合考虑的五大主要影响因素:环境因素、成本支出、防腐效果、使用寿命和后期维护。 展开更多

关键词 法兰 螺栓 失效 防腐蚀 粘弹体 油气管道

下载PDF 职称材料

空间机器人遥操作系统设计 被引量：2

8

作者 卢佳园 谢宗武 吴广鑫 《机械与电子》 2020年第2期71-75,共5页

为了帮助操作者快速直观地规划空间机器人轨迹,开发了一种遥操作系统,该系统由预测仿真软件、图像监控软件、任务规划软件和手控器4个子系统构成。基于遥操作系统进行了3项实验。一是对于系统的双边力反馈功能进行了实验,操作者可以根... 为了帮助操作者快速直观地规划空间机器人轨迹,开发了一种遥操作系统,该系统由预测仿真软件、图像监控软件、任务规划软件和手控器4个子系统构成。基于遥操作系统进行了3项实验。一是对于系统的双边力反馈功能进行了实验,操作者可以根据时延大小实时调整手柄运动的速度;二是进行了单关节故障仿真实验,通过容错规划后空间机器人仍能以固定姿态完成观测成像任务;三是进行了碰撞检测仿真实验,利用实时遥编程功能可以验证规划路径的合理性,避免碰撞发生。 展开更多

关键词 空间机器人 遥操作系统 实时遥编程 轨迹规划

下载PDF 职称材料

空间机械臂在轨刚度计算与验证

9

作者 毛嘉炜 贺帅 +4 位作者 刘昌儒 吴清文 徐振邦 谢宗武 母德强 《机床与液压》 北大核心 2022年第9期1-6,共6页

空间机械臂在执行空间任务时具有不同的构型,采用有限元法分析它在各构型下的基频时工作量巨大而难以实现。为此,提出一种基于柔度矩阵理论建模的计算方法并进行验证。根据机械臂结构特性建立运动学模型;提出柔度矩阵理论建模的计算方法... 空间机械臂在执行空间任务时具有不同的构型,采用有限元法分析它在各构型下的基频时工作量巨大而难以实现。为此,提出一种基于柔度矩阵理论建模的计算方法并进行验证。根据机械臂结构特性建立运动学模型;提出柔度矩阵理论建模的计算方法;通过有限元仿真分析机械臂2种典型构型,验证柔度矩阵理论;对机械臂进行地面展开基频实验。结果表明:柔度矩阵计算偏差为3.4%,理论分析基频与有限元计算基频偏差为1%,验证了所提出的柔度理论建模方法对机械臂在轨基频计算的准确性;理论分析基频与实验基频偏差为7.2%,偏差主要来源于有限元仿真,满足工程上10%的偏差要求。该方法将柔度矩阵与机械臂构型相结合,能快速计算机械臂在不同构型下的基频。相对于有限元法,该方法得到较大简化,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 机械臂 在轨刚度 构型 柔度矩阵 基频 有限元仿真

下载PDF 职称材料

Stewart六维力传感器寿命特性的诊断与优化

10

作者 李德伦 高波 +2 位作者 张运 谢宗武 张兵 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期873-880,共8页

为实现空间站在轨长寿命的应用要求,针对空间机械臂Stewart六维力(Stwart Six-Axis Force,SSAF)传感器使用寿命低的问题,开展了传感器寿命特性的诊断与分析优化。基于Stewart六维力传感器测量原理和名义应力疲劳寿命理论,推导出传感器... 为实现空间站在轨长寿命的应用要求,针对空间机械臂Stewart六维力(Stwart Six-Axis Force,SSAF)传感器使用寿命低的问题,开展了传感器寿命特性的诊断与分析优化。基于Stewart六维力传感器测量原理和名义应力疲劳寿命理论,推导出传感器寿命特性与结构参数的关系模型,通过分析力和力矩一阶寿命特性的影响系数矩阵,给出传感器寿命特性的评价指标及判定依据;利用多目标优化方法,建立了传感器寿命特性的目标优化函数,得到寿命最优的传感器结构参数。综合指标计算、仿真与试验结果表明:基于寿命特性提出的一种Stewart六维力传感器结构参数优化方法可实现结构应力均衡化,改善结构应力集中分布问题,降低疲劳应力损伤的影响,有效提升SSAF传感器的使用寿命。 展开更多

关键词 寿命 优化 六维力 机械臂 遗传算法

下载PDF 职称材料

石墨烯/聚合物复合材料阻燃性能的研究进展

11

作者 高飞 卓婵 +9 位作者 冯禹祥 翟忠杰 赵俊焕 谢宗武 陈盛 邱峰 李文肇 孙亚男 杨晓梅 李志文 《涂层与防护》 2022年第9期50-55,共6页

石墨烯因其独特的物理化学特性,可以被用作阻燃材料。本文对石墨烯以及石墨烯/聚合物复合材料的制备方法进行了概述,分析了石墨烯的阻燃机理,讨论了目前石墨烯的3种改性方式及其对复合材料阻燃性能的影响,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词 石墨烯 聚合物 复合材料 阻燃

下载PDF 职称材料

一种被动三自由度变刚度柔性基座设计 被引量：3

12

作者 赵庆刚 黄丛 +2 位作者 敬铮 张耀文 谢宗武 《机械与电子》 2016年第6期76-80,共5页

在一些大型航天器上,为扩大机械臂的工作空间,往往采用宏微臂组合的方式。当微臂工作时,宏臂相当于微臂的柔性基座。针对这种宏微臂串联组合方式,设计一种被动三自由度来模拟宏臂,用于微臂的地面试验。柔性基座实现了三自由度之间的耦合... 在一些大型航天器上,为扩大机械臂的工作空间,往往采用宏微臂组合的方式。当微臂工作时,宏臂相当于微臂的柔性基座。针对这种宏微臂串联组合方式,设计一种被动三自由度来模拟宏臂,用于微臂的地面试验。柔性基座实现了三自由度之间的耦合,且采用不同的原理实现了三自由度方向刚度的可调性。对柔性基座进行了刚度特性分析,得到了其变形角度的刚度阵,并对其刚度阵进行了分析。为柔性基座机械臂的动力学研究提供了实验平台。 展开更多

关键词 柔性基座 变刚度 耦合

下载PDF 职称材料

空间站机械臂一体化关节设计与试验验证 被引量：1

13

作者 李德伦 朱超 +3 位作者 张运 刘鑫 王康 谢宗武 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第5期666-674,共9页

空间站核心舱配备的机械臂是空间站建造和健康运营的重要装备,它具有7个自由度,由7个关节、2个末端执行器等核心部件组成。关节是机械臂的关键设备,是机械臂执行舱段爬行、航天员EVA支持、舱段转位对接等重要任务的基础。针对机电热一... 空间站核心舱配备的机械臂是空间站建造和健康运营的重要装备,它具有7个自由度,由7个关节、2个末端执行器等核心部件组成。关节是机械臂的关键设备,是机械臂执行舱段爬行、航天员EVA支持、舱段转位对接等重要任务的基础。针对机电热一体化、大输出力矩、高可靠、可维修等需求,进行了关节的系统设计、传动设计、控制系统设计、温度控制设计、可靠性设计和维修性设计,并开展了真空环境试验和可靠性试验,关节设计满足要求,通过试验验证。 展开更多

关键词 空间站机械臂 一体化关节 设计 验证 高可靠 可维修

下载PDF 职称材料