基于固定时间的空间机器人阻抗控制  

Impedance Control of Space Robot Based on Fixed Time

作　　者：高鼎峰 刘辽雪 郭毓[1] GAO Dingfeng;LIU Liaoxue;GUO Yu(School of Automation,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China)

机构地区：[1]南京理工大学自动化学院,江苏南京210094

出　　处：《控制工程》2024年第5期801-805,共5页Control Engineering of China

基　　金：国家自然科学基金项目(61973167);江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX20_0236)。

摘　　要：针对在轨装配任务对空间机器人柔顺动作的要求,研究了配备两自由度机械臂的空间机器人固定时间阻抗控制方法。基于固定时间稳定理论,根据空间机器人的运动学和动力学模型,设计了一种固定时间稳定的阻抗控制器,以实现障碍环境下空间机器人的柔顺控制。通过构造合适的Lyapunov函数证明了所设计的阻抗控制器的稳定性。仿真结果表明,所设计的固定时间阻抗控制器在保证机械臂实现良好位置跟踪的同时,能够快速顺应环境变化。According to the requirements of on-orbit assembly task for space robot’s compliant action,the fixed time impedance control method of space robots equipped with two degrees of freedom manipulator is studied.Based on the fixed time stability theory,according to the kinematics and dynamics model of space robot,a fixed time convergent impedance controller is designed to realize the compliant control of space robot in an obstacle environment.The stability of the designed impedance controller is proved by constructing an appropriate Lyapunov function.The simulation results show that the designed fixed-time impedance controller can quickly adapt to environmental changes while ensuring good position tracking effect.

关 键 词：空间机器人 运动学模型 动力学模型 阻抗控制 固定时间收敛 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]