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     

机械制造业信息化工程规划方案的过程研究

根据机械制造业特点，对机械制造企业信息化总体规划方案过程进行了研究，目的是使机械制造业在实施企业信息化过程时具有战略性、系统性、可实施性．     

基于MATLAB的SCARA机械臂仿真与性能评估

建立SCARA机械臂的动力学微分方程，利用基于模型的解耦方法，并使用DAMARobotics工具箱搭建了SCARA机械臂的仿真平台。在进行稳定性分析后，对该类机械臂进行轨迹规划与图形仿真。最后根据仿真结果对机械臂的性能指标进行了评估。结果表明该工具箱是快速搭建机械臂控制仿真系统和进行图形仿真的有利工具。     

空间机械臂的一种自标定方法

由于各种因素的影响，在轨机械臂的结构参数势必不同于其在地面时的结构参数。为提高机械臂作业时的定位精度，必须对其进行重新标定。提出了一种自带CCD相机的空间机械臂结构参数的自标定方法，解决了在太空中无外部测量设备参与时机械臂的标定问题，使机械臂末端操作器的精确定位成为可能。仿真结果验证了所提方法的正确性。     

参数不确定空间机械臂系统的自适应鲁棒性联合控制

本文讨论载体位置与姿态均不受控制的自由浮动空间机械臂系统的控制问题，基于增广变量法，提出当机械臂与载荷参数不确定时自由浮动空间机械臂追踪惯性空间期望轨迹的自适应棒性联合控制方法。通过仿真运算，证实了方法的有效性。     

空间机械臂非完整运动规划的遗传算法研究

带空间机械臂航天器系统在无外力矩作用时，系统相对于总质心的动量矩守恒而变为非完整系统。由于非完整约束的不可积性，非完整系统的运动规划与控制比一般系统要困难得多。现利用非完整特性研究了自由漂浮空间机械臂的三维姿态运动控制问题。首先导出带空间机械臂的航天器三维姿态运动数学模型，并将系统的控制问题转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。在运动规划中，根据最优控制原理和优化理论，提出基于遗传算法的最优运动规划数值算法。通过数值仿真，表明该方法对空间机械臂及航天器三维姿态运动的非完整运动规划是有效的。     

柔性机械臂关节作动的振动抑制方法和原理性验证

空间机械臂具有柔性大、振动频率低等特点，受激后振动的持续时间长、自然衰减慢。针对空间机械臂运行完成后留存的残余振动，采用固定界面子结构方法推导出关节转动与航天器-机械臂组合体振动的动力学显式关系。从中发现了控制关节转动并使其角速度正比于组合体振动的模态坐标，便能消耗组合体的机械能，加速组合体振动衰减的力学机理。据此，设计了逻辑关系简洁的机械臂关节角速度控制律，分别通过数值仿真和试验件实测对航天器-机械臂组合体的原理性模型开展了振动抑制效果的验证。结果表明:机械臂关节作动可以显著缩短受激后组合体残余振动的持续时间。     

微机械及其加工综述

1引言80年代后期微电子机械系统（Micro－electron－mechnicalsystem）出现，引起了一场科技战线上的革命，这是一种启动技术，又是一种交叉的边缘学科，使人们从宏观走向微观，被喻为对世纪的技术。近几年来，周围也出现了不少令人振奋的信息。1995年在清华大学举办了一次与微机械有关的研讨，长春光机所研制成了一个φ3mm外径的微电机，接着在1996年863成果展示会上上海交大也展出了一个直径为碰mm的微电机，1994年为了超精密加工的检测问题，在中国科学院化学所。见到了扫描隧道显微镜，原子力显微镜，1995年底航天系统在探讨951艺规划…     

空间机械臂在轨维护任务规划与验证研究

随着我国空间站建设和载人航天计划的进一步实施，航天员舱外活动将成为实现复杂空间操作的重要任务。为了确保航天员在轨维护空间机械臂的任务规划切实可行与工作效率，需要将航天员在轨维护流程、工具装置操作过程进行仿真分析与地面试验验证。航天员在轨维护空间机械臂的任务是系统性工程，涉及维修流程设计、备件转移、航天员操作空间分析和操作能力分析等多方面内容。以航天员舱外维护空间机械臂为背景，建立空间站运营中航天员在轨维护机械臂的任务规划与验证系统，验证航天员可达性及维修过程可操作性分析，评估航天员在轨维护梦天舱机械臂任务设计的合理性，为后续开展航天员舱外活动训练与实施提供理论依据。     

柔性多体航天器单向递推组集建模方法

本文提出一种面向计算机建立柔性多体航天器动力学方程的新方法，其特点是完成运动学正向递推同时实现动力学方程的组集。这种方法不仅可提高航天器、空间机械臂动力学仿真的计算效率，而且可有效地克服数值积分病态的困难。文末一个空间四杆柔性机械臂的算例验证了这种建模方法的上述优点。     

月球采样机械臂系统设计及试验验证

在对月球采样返回任务需求及探测器系统任务剖面进行分析的基础上，设计并研制了一种轻量化、大负载、高精度、宽采样范围月球采样机械臂系统。该系统主要由4自由度机械臂及两种不同采样形式的末端采样器组成，可对不同指定区域浅层月壤进行铲、挖、浅钻等多形式采集。在综合考虑机械臂系统器上布局的基础上，基于运动学模型对采样机械臂的可达采样区域进行仿真分析，提出采样机械臂月面采样策略。基于等尺寸着陆器模拟平台，开展了针对3种不同密实度模拟月壤的采样试验，采样试验结果表明在可达采样空间内，采样机械臂对不同密实度月壤均具有较好的适应性，最大采样深度可达30 mm，最大单次采样量可达270 g，单次采样时间小于2 min。     

空间机械臂关节动力学建模与分析的研究进展

空间机械臂的机械部分是一个由关节和臂杆等结构、机构部件组成,在空间零重力环境下运行的多体系统。关节是空间机械臂的核心部件,在机械臂动力学特性中起着重要的作用。准确全面地了解关节的动力学特性,是正确分析与模拟机械臂系统空间运动特性的关键,而建立精确的关节动力学模型,是机械臂系统设计、分析和控制的基础。文章结合空间应用的特殊性,对机械臂关节动力学建模方法的发展过程和研究成果进行了总结;并讨论了关节模型的求解算法;最后,对空间机械臂关节动力学建模与分析方面有待进一步研究的问题进行了展望。     

微机械技术与微传感器发展——21 世纪航天传感器技术展望

论述了微机械技术对传感器发展的巨大推动作用及其在航天传感器上的应用前景，并介绍了微机械技术在传感器上近期应用研究的主要内容。     

加拿大为国际空间站建造机械臂

加拿大为国际空间站建造机械臂丹宁作为有史以来最大的一项国际宇航合作项目，国际空间站计划共有美、俄、日、加、巴西和１０个欧洲国家参加。从表面上来看，加拿大在该计划中扮演的是一个小角色。建成后，这座庞大的空间设施上见不到标有“加拿大”字样的舱段，站内分给...     

国内外机械产品典型可靠性设计方法评述

对国内外机械产品可靠性设计方法的研究现状和几种有代表性的可靠性设计方法进行了评述，并对机械产品可靠性设计的发展趋势作了初步设想。     

我国空间站机械臂系统方案通过评估

据中国航天网2011年7月29日报道，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院总体部承担研制攻关任务的我国空间站机械臂系统方案，已顺利通过综合评估，其系统功能满足空间站总体要求，技术指标满足任务需要，关键技术识别准确，提出的攻关途径合理可行。     

降低大功率电磁继电器机械噪声淘汰率的研究

为了解决大功率电磁继电器机械噪声淘汰率高的问题，从工艺上采取了控制轴和径向间隙的方法，即对轴向间隙采用了缓冲垫片来减少其缓冲，径向间隙采用了轴、孔选配，保证其配合间隙经过控制后，产品合格率大幅度提高。文章介绍了大功率电磁继电器机械噪声的产生、分析以及如何控制等全过程，为其他电磁继电器类似问题提供一种控制方法。     

机械臂运动学建模及解算方法综述

以串联结构的机械臂为主要研究对象，首先调研了国内外机械臂正逆运动学建模及求解的主流方法，从数学工具、模型建立、求解手段等三个方面分析上述方法的基本原理，分析其优缺点。接着介绍了工程应用中解决机械臂运动学建模及求解问题所用的软件库，得到了不同软件库的精度和计算效率。最后提出了机械臂运动学建模及求解中存在的重要科学问题。通过总结上述方法，为研究人员在该领域内的理论研究及工程实现提供解决思路。     

“凤凰”火星探测器可能在2007年发射

美国航宇局正在实施其“凤凰”火星着陆器计划，拟在2007年8月将其发射升空。该探测器造价3．86亿美元，是“火星侦察兵”计划中的首项任务，将在次年5月落到火星多冰的北极地区，以寻找水和生命迹象。它将静坐在着陆地点，用机械臂挖掘地面，铲取土样进行分析。