采用视觉伺服的月球样品容器夹持控制方法

嫦娥五号探测器月面采样封装任务需利用采样机械臂及其末端执行机构夹持样品容器,为克服非结构化月面环境对机械臂控制造成的不可知影响,确保精确夹持样品容器,提出并设计了一种视觉伺服样品容器夹持的控制方法和系统。系统通过固定安装相机和"眼在手"相机协同获取机械臂末端执行机构以及样品容器特征,采用扩展卡尔曼滤波算法对机械臂末端执行机构位姿的控制参数进行估计,消除控制位姿的轨迹抖动,实现了对样品容器的精确夹持。最后,通过分析在轨月球样品容器被夹持过程的数据和图像,验证了该视觉伺服控制方法和系统设计正确有效。     

DARPA授予诺瓦沃克斯公司4000万美元合同开展“凤凰”项目研究

<正>据美国航天新闻网10月10日报道,据联邦商机网消息,美国国防部预先研究计划局(DARPA)授予诺格子公司诺瓦沃克斯公司(Novawurks Inc)价值4000万美元的合同,开展新一轮"凤凰"项目研究工作。"凤凰"计划旨在开展试验性卫星服务和卫星部件的回收利用研究。其目标是发射一种装备灵巧机械臂的机动航天器,从退役的通信卫星上回收有用部件。该合同是10月8日授出的,包括价值3000万美元的基础性合     

故障容错机械臂运动学可靠性设计

从机械臂运动学的角度，定义了故障容错机械臂、故障容错机械臂的阶、通用故障容错机械臂、特定任务故障容错机械臂，论证了通过运动学关节冗余也同样可以提高机械臂系统的可靠性、故障容错机械臂应该具备的自由度数、以及针对不同的任务要求来设计故障容错机械臂的方法。通过将任务空间抽象简化为一系列的特征点，建立与机械臂参数向理想值接近程度相关的罚函数，选择有效的优化算法，设计出了通用一阶故障容错平面位置机械臂、通用一阶故障容错空间位置机械臂、以及特定任务一阶故障容错平面位置机械臂。建立起完整的故障容错机械臂设计方法，对航天机器人的研究具有一定价值。     

带空间机械臂的充液航天器姿态动力学研究

本文研究空间机械臂运动对充液航天器姿态的影响，讨论了利用机械臂调整充液航天器姿态问题、以及机械臂操作与航天器姿态稳定的协调问题。研究表明：影响充液航天器姿态的因素除了机械臂运动的路径，还有机械臂运动的时间、机械臂转角的变化规律、液体的粘性、质量和惯性张量等。其中机械臂运动时间的影响比较明显，而且机械臂运动得越慢对航天器姿态的影响越大。合理地选择机械臂操作时间和机械臂转角变化规律，可以实现机械臂操作     

NASA确认参与日本火星探测任务

正2017年11月20日,据space flight now网站报道,NASA宣布将出资为日本"火星卫星探测任务"(MMX)探测器研制一台中子与伽马射线光谱仪"梅甘娜"(MEGANE)。MMX探测器计划于2024年发射,并将携带火卫一(火星的最大卫星)的首份样品返回地球。     

NASA选择设计遥控卫星维修系统的承包商

NASA已选中马丁·玛丽埃塔公司和TRW空间和技术集团来开展卫星维修系统B阶段的研究。该系统能自动与卫星对接并能通过遥控机械臂维修卫星。 卫星维修系统由三部分组成:遥控飞行维修器、马丁·玛丽埃塔公司为自由号空间站研制的多臂机器人以及TRW公司设计的轨道机动飞行器。 该系统将分三部分进行飞行验证。第一部分将检验自动对接。第二部分验证机械臂更换硬件模块和在航天飞机有效载荷舱内为卫星加注燃料。第三部分将     

基于输入整形方法的2自由度机械臂运行过程振动抑制

输入整形方法是一种根据结构振动特性对外力函数进行整形,以达到振动抑制效果的方法。本文以三连杆二关节的2自由度机械臂为例,详细推导了机械臂(逆)运动学和输入整形方法,设计了行程和输入整形函数,将整形后的动态响应与逆运动学方法的解析结果进行比较。研究结果表明:输入整形方法能有效抑制2自由度机械臂运行时的振动。该方法可以拓展到7自由度机械臂,针对柔性特征明显的空间站大型机械臂末端振动抑制也有直接参考意义,具备空间大型柔性结构基座机器人在轨精细控制的应用前景。     

德国轨道任务服务系统发展分析

正"德国轨道任务服务"(DEOS)系统旨在演示验证以半自主方式从地面为地球同步轨道上的非合作卫星提供维护、燃料加注和维修故障(非合作、滚转)服务的过程,以及如何清除非合作卫星和轨道碎片。DEOS是对德国此前开展的轻型机械臂、遥操作等在轨服务技术的首次综合在轨演示验证。该系统不仅具有较高的民用航天价值,同时也开启了通向高轨空间对抗能力的大门。本文从DEOS的总体方案和演示验证方案、关键技术和应用潜力     

美授予诺瓦沃克斯公司开展“凤凰”项目研究

据美国航天新闻网10月10日报道，美国国防部预先研究计划局授予诺格子公司诺瓦沃克斯公司（NovawurksInc）价值4000万美元的合同开展新一轮“凤凰”项目研究工作。“凤凰”旨在开展试验性卫星服务和卫星部件的回收利用研究。“凤凰”项目的目标是发展一种装备灵巧机械臂的机动航天器，从退役的通信卫星上回收有用部件。该合同是10月8日授出的，包括价值3000万美元的基础性合同和拥有四个可选项、价值1000万美元的选择性合同。     

考虑在轨运动可靠性的空间机械臂关节力矩优化方法

提出一种考虑在轨运动可靠性的冗余度空间机械臂关节力矩优化方法。首先将机械臂操作空间中点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间,利用七次多项式插值法对各关节变量进行参数化处理,获得粒子群算法的优化控制参数;与传统路径规划方法不同,将机械臂各关节力矩的均值和最小作为粒子群算法优化求解的目标函数;依据该目标函数以及相应优化控制参数,利用粒子群算法对空间机械臂运行轨迹进行优化求解,得到机械臂关节力矩均值和最小的运行路径。仿真实验表明,相比传统路径规划方法及以关节力矩二范数为目标函数的关节力矩优化方法,在降低冗余度空间机械臂关节力矩均值方面,文中方法分别减小了33.57%和10.47%;在降低关节力矩最大值方面,分别减小了43.25%和6.19%。