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空间机械臂在轨插、拔孔操作力/位姿阻抗控制
被引量：
8
1
作者
曾晨东
艾海平
陈力
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期84-94,共11页
利用空间机械臂进行在轨组装、维护、燃料加注等已成为必然趋势,而插、拔孔操作是实现上述任务的基础。讨论了空间机械臂在轨插、拔孔操作的阻抗控制问题。首先,建立了载体位置、姿态均不受控下,空间机械臂在轨插、拔孔操作过程系统动...
利用空间机械臂进行在轨组装、维护、燃料加注等已成为必然趋势,而插、拔孔操作是实现上述任务的基础。讨论了空间机械臂在轨插、拔孔操作的阻抗控制问题。首先,建立了载体位置、姿态均不受控下,空间机械臂在轨插、拔孔操作过程系统动力学方程;由末端部件插头位姿及其输出主动力之间的动态关系以及阻抗控制原理,建立了阻抗控制模型。在此基础上,针对系统同时存在动力学不确定与外部扰动的情况,基于事件触发机制,设计了空间机械臂在轨插、拔孔操作事件触发滑模阻抗控制策略;并通过李雅普诺夫理论,证明了控制系统的稳定性。该控制策略的作用机理即:当系统保持稳定时,控制输入不更新;当系统趋于不稳定时,控制输入更新。由于不必时时更新控制律,系统内部传输及计算的数据量较少,更适于空间站计算机运算、存储能力有限的情况。系统数值仿真,验证了上述控制策略的有效性。
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关键词
空间机械臂
在轨
插
、
拔
孔
事件触发机制
滑模阻抗控制
原文传递
空间机械臂在轨插、拔孔操作基于力/位姿跟踪指数型阻抗控制
被引量：
2
2
作者
曾晨东
陈力
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期254-264,共11页
讨论了空间机械臂在轨插、拔孔操作的阻抗控制问题.为此,结合系统动量守恒关系,空间机械臂替换部件末端输出插、拔孔主动力与孔内所受摩擦阻力作用关系,以及第二类拉格朗日方程,推导得到了载体位置、姿态均不受控制情况下,空间机械臂在...
讨论了空间机械臂在轨插、拔孔操作的阻抗控制问题.为此,结合系统动量守恒关系,空间机械臂替换部件末端输出插、拔孔主动力与孔内所受摩擦阻力作用关系,以及第二类拉格朗日方程,推导得到了载体位置、姿态均不受控制情况下,空间机械臂在轨插、拔孔操作过程系统动力学方程.同时,根据相关操作控制系统设计需要,利用系统位置几何关系分析、建立了空间机械臂替换部件末端相对基联坐标系的相对运动雅可比关系.之后,由空间机械臂替换部件末端位姿与末端输出插、拔孔主动力之间的动态关系并结合阻抗控制原理,建立了二阶线性阻抗模型.在上述工作基础上,针对空间机械臂在轨插、拔孔操作过程同时存在运动学与动力学不确定性的情况,设计了空间机械臂替换部件末端力/位姿跟踪指数型阻抗控制策略;并通过李雅普诺夫理论,证明了控制系统的稳定性.提到的控制策略具有结构简单、收敛速度快、稳定性好的特点.系统数值仿真,验证了上述控制策略的有效性.
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关键词
空间机械臂
在轨操作
插
、
拔
孔
操作
力/位姿
指数型阻抗控制
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职称材料
题名
空间机械臂在轨插、拔孔操作力/位姿阻抗控制
被引量：
8
1
作者
曾晨东
艾海平
陈力
机构
江西理工大学能源与机械工程学院
福州大学机械工程及自动化学院
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期84-94,共11页
基金
国家自然科学基金(11372273)
福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台(2014H21010011)资助项目。
文摘
利用空间机械臂进行在轨组装、维护、燃料加注等已成为必然趋势,而插、拔孔操作是实现上述任务的基础。讨论了空间机械臂在轨插、拔孔操作的阻抗控制问题。首先,建立了载体位置、姿态均不受控下,空间机械臂在轨插、拔孔操作过程系统动力学方程;由末端部件插头位姿及其输出主动力之间的动态关系以及阻抗控制原理,建立了阻抗控制模型。在此基础上,针对系统同时存在动力学不确定与外部扰动的情况,基于事件触发机制,设计了空间机械臂在轨插、拔孔操作事件触发滑模阻抗控制策略;并通过李雅普诺夫理论,证明了控制系统的稳定性。该控制策略的作用机理即:当系统保持稳定时,控制输入不更新;当系统趋于不稳定时,控制输入更新。由于不必时时更新控制律,系统内部传输及计算的数据量较少,更适于空间站计算机运算、存储能力有限的情况。系统数值仿真,验证了上述控制策略的有效性。
关键词
空间机械臂
在轨
插
、
拔
孔
事件触发机制
滑模阻抗控制
Keywords
space manipulator
orbit
insertion and extraction
event triggering mechanism
sliding mode impedance control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
空间机械臂在轨插、拔孔操作基于力/位姿跟踪指数型阻抗控制
被引量：
2
2
作者
曾晨东
陈力
机构
福州大学机械工程及自动化学院
出处
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期254-264,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(11372273)
福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台资助项目(2014H21010011)。
文摘
讨论了空间机械臂在轨插、拔孔操作的阻抗控制问题.为此,结合系统动量守恒关系,空间机械臂替换部件末端输出插、拔孔主动力与孔内所受摩擦阻力作用关系,以及第二类拉格朗日方程,推导得到了载体位置、姿态均不受控制情况下,空间机械臂在轨插、拔孔操作过程系统动力学方程.同时,根据相关操作控制系统设计需要,利用系统位置几何关系分析、建立了空间机械臂替换部件末端相对基联坐标系的相对运动雅可比关系.之后,由空间机械臂替换部件末端位姿与末端输出插、拔孔主动力之间的动态关系并结合阻抗控制原理,建立了二阶线性阻抗模型.在上述工作基础上,针对空间机械臂在轨插、拔孔操作过程同时存在运动学与动力学不确定性的情况,设计了空间机械臂替换部件末端力/位姿跟踪指数型阻抗控制策略;并通过李雅普诺夫理论,证明了控制系统的稳定性.提到的控制策略具有结构简单、收敛速度快、稳定性好的特点.系统数值仿真,验证了上述控制策略的有效性.
关键词
空间机械臂
在轨操作
插
、
拔
孔
操作
力/位姿
指数型阻抗控制
Keywords
space manipulator
orbit operation
insertion and extraction operation
force/pose
exponential impedance control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间机械臂在轨插、拔孔操作力/位姿阻抗控制
曾晨东
艾海平
陈力
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
原文传递
2
空间机械臂在轨插、拔孔操作基于力/位姿跟踪指数型阻抗控制
曾晨东
陈力
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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