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外文翻译--自动机械卫星(RS)双机械手协调运动的规划设计 中文版.doc

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外文翻译--自动机械卫星(RS)双机械手协调运动的规划设计 中文版.doc

桥式起重机小车运行机构设计1译文摘要本文提出了自动机械卫星(RS)双机械手协调运动的规划设计。基于微重力环境下RS运动特性的分析,两个机械手分为主机械手和从机械手。接着介绍了双机械手RS协调运动的四种模式:稳定功能、平衡功能、调整功能和协作运转。还介绍了双机械手的运动规划算法。最后,给出了微重力环境下,RS俘获目标实验模型的四种协调运动的计算机仿真结果。仿真试验显示本文所提出的运动模型和规划算法是非常有效的。关键词:自动机械卫星、运动规划、双机械手协调运动、构位空间、微重力环境0介绍随着空间技术的发展,诸如构造和修理人造卫星和航天飞机等的航天员舱外活动越来越多。但是,航天员舱外活动非常危险并且费用昂贵,因此使用空间机器人来代替宇航员的需要变得日益急迫。这种机器人可以在太空中自由飞行,因此命名为自由飞行空间机器人。自动机械卫星就是自由飞行空间机器人的非常重要的一类,它由人造卫星和安装在人造卫星上的机械手组成。空间机器人需要多机械手来在微重力环境下进行复杂的操作,双机械桥式起重机小车运行机构设计2手RS是多机械手系统中重要的一员,并且双机械手的研究是多机械手研究的基础。为了增加机械手的功能并降低它们之间的意外干扰,应该研究RS多机械手的协调运动。多机械手的协调运动包括协调任务、协调动作和协调控制。尽管在[1,2]中提出了有关多机械手RS的动力学和协调控制,但是多机械手RS协调运动规划的相关研究还是非常有限。一般机器人的运动规划问题是在给定环境和任务下,寻找无碰撞自动运动路径和轨道。运动规划有多种方法,例如构位空间方法、人工位场方法和拓扑方法。由于RS在空间微重力环境中缺乏固定基础,空间机械手的运动将扰乱其基础人造卫星的位置和姿态,并改变RS机械手的工作空间。直接采取带有固定基础的地面机器人的运动规划方法,以及规划路径和轨道是非常危险的,对RS有可能是错误的。因此,对微重力环境下RS运动特性的研究是非常重要的。1微重力环境下RS的运动特性这里讨论的RS由人造卫星主体和k空间机械手组成。假设没有外力和外部扭力施加在该系统上,并且RS可以在微重力环境中自由飞行或飘浮。机械手的每一处接点都是由扭力控制器控制的旋转接点。整个系统的能量守恒。如果第j个空间机械手具有nj个旋转连接,则系统可以被看作是由N1个链接(N=n1+n2+…+nk)组成的多链接自由飞行(飘浮)系统。研究人造卫

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