空间机械臂人机操作仿真系统设计与实现  

作　　者：唐自新[1] 朱超 王友渔[1] 危清清[1] 李德伦[1] 梁常春[1] 

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

出　　处：《人类工效学》2022年第5期72-76,共5页Chinese Journal of Ergonomics

基　　金：载人航天三期国家重大工程项目、国家自然科学基金(51927809、51875393)。

摘　　要：目的为了在地面实现对空间机械臂的在轨模拟操作、遥测驱动、天地同步等空间站功能训练,基于人机系统探讨空间机械臂人机操作仿真系统设计。方法基于模块化思想建立仿真功能模型,将各仿真模型集成一体化构建全方位全过程仿真系统。结果(1)建立了一套集多体动力学、中央控制器、关节控制器、三维场景及空间环境模拟、供配电系统、遥测遥控体系、相机成像等仿真模型一体化的空间机械臂操作仿真系统;(2)创建自主查表配置模型方法,实现空间机械臂的在轨操作、任务规划、控制算法等自主配置,完成机械臂任务的无间断仿真验证;(3)仿真系统与真实机械臂操作流程一致,响应与理论结果基本一致;(4)人机界面具有友好性。结论空间机械臂人机操作仿真系统提高了航天员在轨操作模拟流程的全面性和真实性,可有效的支持航天员在轨操作与模拟训练,可以为后续空间站机械臂人机系统工作提供设计借鉴和工程指导。

关 键 词：航天工程 空间站 航天员 人机交互 空间机械臂 人机系统 操作仿真 验证实验 人机界面 工业设计 

分 类 号：TP24[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]