空间站柔性机械臂辅助舱段对接动力学分析  

Analysis on flexible space manipulator system assisted docking of space station

作　　者：危清清[1,2] 王耀兵[1,2] 唐自新[1,2] 张大伟[1,2] 

机构地区：[1]空间智能机器人系统技术与应用北京重点实验室,北京100094 [2]北京空间飞行器总体设计部,北京100094

出　　处：《中国空间科学技术》2016年第3期24-31,共8页Chinese Space Science and Technology

摘　　要：为验证空间站柔性机械臂系统在有初始位置、姿态误差的情况下能否成功完成辅助舱段对接任务,文章建立了空间站柔性机械臂辅助舱段对接动力学模型,模型考虑了对接机构的接触碰撞,依据关节精细动力学模型、力矩控制方法和阻抗控制程序进行了空间柔性机械臂辅助舱段对接过程仿真。仿真结果表明,当关节输出端位置测量精度为17位时,依靠阻抗控制的方法,空间柔性机械臂在主动舱存在最大位置误差150mm,最大姿态误差2.5°的情况下仍能完成对接;对接成功后,空间柔性机械臂系统控制力迅速下降,仍然能较好地保持构型,不会影响对接舱段的安全。Position errors and angle errors exist inevitably in space manipulator system assisted docking of spacecraft.A dynamic and control model concerned the contaction between the docking system was set up to simulate the space manipulator system assisted docking of spacecraft.The impedance control system associated with the detailed joint dynamic model,joint torque control system was built.The results show that the space manipulator system could overcome the initial error of the spacecraft,and finish the job of space assisted docking.The control force turned down immediately after the spacecraft was docked.Also,the space manipulator system could hold the position and shape.

关 键 词：空间机械臂 辅助对接 关节动力学 力矩控制 阻抗控制 

分 类 号：V423.7[航空宇航科学与技术—飞行器设计] TP241.3[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]