空間機器人運動控制方法

空間機器人運動控制方法

《空間機器人運動控制方法 》是2010年中國宇航出版社出版的圖書,作者是郭琦洪炳鎔

基本介紹

內容簡介,目錄,

內容簡介

《空間機器人運動控制方法》是關於雙臂自由飛行空間機器人廣義雅可比矩陣的推導及運動控制方面的技術專著。第一章介紹了自由飛行空間機器人的概念及國內外空間機器人的研究現狀,闡述了空間機器人運動控制及姿態控制研究。第二章至第九章主要論述了雙臂自由飛行空間機器人的運動控制理論和方法,包括雙臂n自由度空間機器人的廣義雅可比矩陣的推導,基子再生核理論的雙臂n自由度空間機器人的姿態控制的通用模型公式,基於受限最小干擾圖的姿態控制算法,Dffsr在自由浮游狀態下捕捉目標的路徑規划算法,D ffsr回收失效衛星的任務規划算法,基於再生核理論的多FFSR協調操作的動力學控制,利用前饋神經網路辨識空間機器人慣性參數的算法,以及利用Vega實現雙臂空間機器人三維動畫仿真系統。
《空間機器人運動控制方法》可供從事空間機器人、機器人學、機器人控制等研究領域的研究人員參考。

目錄

第1章緒論1
1.1引言1
1.2自由飛行空間機器人概述1
1.2.1自由飛行空間機器的概念1
1.2.2空間機器人的分類2
1.2.3空間機器人的發展過程4
1.2.4空間機器人的研究類別4
1.3空間機器人研究現狀5
1.3.1我國空間機器人研究現狀5
1.3.2國外空間機器人研究現狀6
1.4空間機器人運動控制及姿態控制研究11
1.4.1建模方法11
1.4.2運動控制13
1.4.3姿態控制15
第2章雙臂n自由度空間機器人廣義雅可比矩陣推導19
2.1引言19
2.2模型及參數定義21
2.3運動學方程及廣義雅可比矩陣的推導23
2.4姿態受限廣義雅可比矩陣的推導35
2.5雙臂3自由度空間機器人運動控制的計算機仿真36
2.6DFFSR的運動特性39
2.6.1姿態干擾特性39
2.6.2冗餘特性40
2.6.3非完整性40
2.7DFFSR的工作空間及其劃分41
2.7.1工作空間41
2.7.2工作空間劃分44
2.7.3連桿質量對工作空間的影響45
第3章基於再生核理論的n自由度DFFSR姿態控制47
3.1引言47
3.2DFFSR姿態控制因素48
3.3再生核理論48
3.3.1定義48
3.3.2基本性質49
3.3.3再生核的表示50
3.3.4H(R)的再生核50
3.3.5標準正交基51
3.3.6函式的逼近51
3.4基於再生核理論的n自由度DFFSR姿態控制52
3.4.1姿態控制52
3.4.2算法步驟54
3.5基於再生核理論的DFFSR姿態控制仿真55
3.5.1仿真目的55
3.5.2仿真實驗55
3.6與其他姿態控制算法的比較58
第4章基於受限最小干擾圖的DFFSR姿態控制60
4.1干擾圖與增強幹擾圖60
4.1.1干擾圖60
4.1.2增強幹擾圖61
4.2姿態干擾的計算及受限最小干擾圖63
4.2.1姿態干擾的計算63
4.2.2最小干擾圖67
4.2.3RMDM圖與EDM圖的比較69
4.3基於RMDM的姿態控制算法及計算機仿真71
4.3.1零姿態干擾的計算71
4.3.2基於RMDM的姿態控制算法72
4.3.3計算機仿真及實驗結果的比較75
第5章DFFSR在浮游狀態下捕捉目標的路徑規划算法78
5.1引言78
5.2DFFSR捕捉靜態目標的路徑規划算法78
5.2.1捕捉策略79
5.2.2捕捉靜態目標路徑規划算法80
5.2.3計算機仿真84
5.3DFFSR捕捉運動目標的路徑規划算法85
5.3.1捕捉策略85
5.3.2捕捉運動目標路徑規划算法86
5.3.3計算機仿真88
5.4DFFSR避免碰撞路徑規划算法88
5.4.1雙向雙啟發函式89
5.4.2避免碰撞路徑規划算法90
5.4.3計算機仿真92
第6章DFFSR回收失效衛星的任務規劃93
6.1引言93
6.2回收失效衛星的任務規劃93
6.2.1基於層次結構的任務規劃93
6.2.2回收失效衛星的任務規劃96
6.3DFFSR回收靜態失效衛星的任務規劃97
6.3.1任務規划算法97
6.3.2計算機仿真103
6.4DFFSR回收運動失效衛星的任務規劃104
6.4.1任務規划算法104
6.4.2計算機仿真108
6.5帶有姿態控制的任務規劃110
6.5.1帶有姿態控制的任務規劃110
6.5.2計算機仿真111
第7章基於再生核理論實現多FFSR協調控制113
7.1引言113
7.2基於再生核理論實現多FFSR協調操作動力學控制113
7.2.1幾何模型113
7.2.2FFSR協調操作動力學方程113
7.2.3基於RKT實現動力學控制115
7.2.4與其他算法的比較117
7.3基於再生核理論實現兩個單臂FFSR協調控制仿真118
7.3.1仿真目的118
7.3.2仿真實驗119
第8章空間機器人的參數辨識124
8.1引言124
8.2前饋神經網路的逼近能力和學習算法124
8.2.1多層前饋神經網路的逼近能力124
8.2.2多層前饋神經網路的學習算法125
8.3非線性同倫綜合學習算法126
8.3.1同倫BP學習算法126
8.3.2非線性同倫BP學習算法127
8.3.3非線性同倫綜合學習算法129
8.3.4各種算法的性能比較130
8.4自由飛行空間機器人參數辨識132
8.4.1基於神經網路的參數辨識算法132
8.4.2計算機仿真134
第9章基於Vega的DFFSR三維視景仿真系統的實現137
9.1引言137
9.2仿真系統建模140
9.2.1幾何模型140
9.2.2三維實體建模141
9.3基於Vega的仿真系統142
9.3.1仿真系統的開發環境142
9.3.2仿真系統的結構簡介143
9.3.3仿真系統的實現方法144
9.4基於Vega的仿真系統實現145
9.4.1DFFSR捕捉靜止目標的仿真145
9.4.2DFFSR捕捉運動目標的仿真145
9.4.3DFFSR變軌運動的仿真147
參考文獻149

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