| 机器人组装超大型结构的姿-轨-柔耦合动力学仿真 |
| |
| 引用本文： | 王启生,蒋建平,李庆军,江国期,周铃松.机器人组装超大型结构的姿-轨-柔耦合动力学仿真[J].上海航天,2022,39(2):32-38. |
| |
| 作者姓名： | 王启生 蒋建平 李庆军 江国期 周铃松 |
| |
| 作者单位： | 中山大学 航空航天学院，广东 广州563100 |
| |
| 基金项目： | 广东省基础与应用基础研究基金(2019A1515110730) |
| |
| 摘 要： | 机器人空间组装是建造超大型航天器的重要方式。当前针对空间组装的研究大多集中于小型结构，没有考虑万有引力梯度和姿-轨-柔耦合效应的影响。本文针对主结构-空间机器人-待组装结构组成的系统，建立姿-轨-柔耦合动力学模型，研究万有引力梯度和姿-轨-柔耦合效应对组装过程的影响。首先，将空间机器人看作刚体，将主结构和待组装结构看作柔性体，分别采用自然坐标法和绝对节点坐标法进行运动学描述;然后，考虑刚体和柔性体的动能、万有引力势能和弹性势能推导系统的Hamilton方程，计入万有引力和万有引力梯度的影响;最后，通过轨迹规划和轨迹跟踪控制实现空间机器人空间组装超大型结构的姿-轨-柔耦合动力学仿真，给出组装过程中系统的轨道运动、姿态运动、空间机器人关节空间和笛卡尔空间、结构振动等动力学响应。研究发现:万有引力梯度和姿-轨-柔耦合效应对空间机器人的控制力矩和组装精度产生显著影响，在组装方案设计和控制系统设计中必须予以考虑。
|
| 关 键 词： | 空间组装 超大型结构 万有引力梯度 姿-轨-柔耦合 空间机械臂 |
| 收稿时间： | 2021/8/30 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/2/9 0:00:00 |
Orbit-Attitude-Structure Coupled Dynamic Simulation for Ultra-large Structure Assembled by Robot |
| |
| WANG Qisheng,JIANG Jianping,LI Qingjun,JIANG Guoqi,ZHOU Lingsong.Orbit-Attitude-Structure Coupled Dynamic Simulation for Ultra-large Structure Assembled by Robot[J].Aerospace Shanghai,2022,39(2):32-38. |
| |
| Authors: | WANG Qisheng JIANG Jianping LI Qingjun JIANG Guoqi ZHOU Lingsong |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | space assembly ultra-large space structure gravity gradient orbit-attitude-structure coupling space manipulator |
|
| 点击此处可从《上海航天》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《上海航天》下载免费的PDF全文 |
