太空环境下冗余机械臂设计及其控制策略

来源期刊：控制工程2017年第3期

论文作者：王振伟 凡芳 刘双印

文章页码：524 - 528

关键词：太空环境;机械臂;冗余;控制策略;

摘    要：太空环境使得宇航员进行器件维修、科学实验、深空探测等活动变得非常困难,并可能由于长时间舱外作业而给带来生命危险。为提高宇航员在太空环境下的舱内外作业效率和安全性,尤其针对小型部件的维修和更换,设计了一种冗余机械臂。首先,详细论述该机械臂主要部件的设计思想,完成原理分析、位置空间分析、机构设计等内容;然后,讨论了冗余自由度的控制策略,分析了12种控制状态,完成了相关控制机构设计。该机械臂具有结构简单、运动灵活、操作方便等特点,能够快速、准确地完成小型零部件的抓取、定位、安装等操作,而且通过更换不同的工具,可以实现不同的空间操作任务。