基于3RRS-Bricard复合空间捕获系统运动学分析

作     者：刘维惠 李晓辉 文闻 赵靖超 姚燕安 李锐明 LIU Weihui;LI Xiaohui;WEN Wen;ZHAO Jingchao;YAO Yan’an;LI Ruiming

作者机构：北京控制工程研究所精密转动和传动机构长寿命技术北京市重点实验室北京100094 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 

基　　金：科工局稳定支撑项目(HTKJ2019KL502014) 国家自然科学基金(51805025) CAST基金(2018CAST19) 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2021年第42卷第1期

页      码：227-236页

摘      要：面向跨尺度、目标多样化的空间捕获任务,融合Bricard和3RRS机构的折展特性和几何特点对复合捕获系统运动学进行了分析。基于捕获系统的自由度和构型特点分析,通过构建Bricard与3RRS间的转换关系实现了捕获系统各机构间的运动学解耦。根据六棱柱模型,引入Bricard虚拟顶点,设计了面向复合空间捕获系统的运动学求解方法。在仿真环境下搭建捕获系统的运动学和动力学模型,并开展针对动态捕获目标的轨迹跟随实验。通过与基于闭环约束的阻尼最小二乘法(DLS)对比,验证了该运动学求解算法的有效性和先进性。实验结果表明,捕获系统可实现平稳的协同控制,运动过程中位置跟随精度优于4mm,姿态精度优于0.035rad。

主 题 词：在轨捕获 折展机构 闭环约束 运动解耦 运动学分析 

学科分类：08[工学] 082501[082501] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2020.23922

馆 藏 号：203102038...