考虑铰间间隙和重力影响的空间机械臂轨迹跟踪控制

摘要：

以在轨服务高精度操控任务为背景,研究了铰间间隙和重力对空间机械臂末端轨迹跟踪精度的耦合影响,并设计了间隙补偿控制器.通过分析不同重力环境下含铰间间隙机构的运动特性,基于铰间间隙的Kelvin-Voigt线性弹簧阻尼假设,建立了地面装调及空间服役两种不同工况下的近似间隙等效模型.以二自由度空间机械臂为例,利用牛顿欧拉法推导了重力及重力释放条件下的含间隙机械臂动力学模型,并分离出了间隙补偿项.最后,通过轨迹跟踪控制仿真研究,给出了含间隙机械臂在不同重力环境下的动力学行为差异,同时验证了间隙补偿控制器的有效性.

关键词：铰间间隙、重力、间隙补偿、空间机械臂、牛顿-欧拉

所属期刊栏目：32

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家高技术研究发展计划项目863计划2012AA;河北省自然科学基金F2015203362资助.Supported by National High Technology Research and Development Program of China China863 2012AA;Natural Science Foundation of Hebei ProvinceF2015203362

在线出版日期：2015-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：665-673