空间机器人抓捕目标后基于任务相容性的消旋策略

来源：机器人杂志2023年第1期北京时间：

作者：周逸群, 罗建军, 王明明

摘要：针对双臂空间机器人抓捕自旋目标后的镇定操作, 在考虑机器人系统输入约束的条件下, 提出了一种基于任务相容性的消旋规划与控制方法。首先, 给出空间机器人抓捕目标后的组合系统的动力学模型, 作为规划与控制的基础。然后, 根据动力学可操作度和任务相容性设计了目标的快速消旋策略, 其期望加速度的方向和大小分别取作速度的反方向和机器人系统输入约束允许的最大值。最后, 基于所推导的运动学和动力学模型, 通过对目标和机械臂末端分别建立柔顺度等式, 提出了一种跟踪期望运动轨迹同时对末端接触力进行调节的柔顺控制方法。通过双臂7自由度空间机器人消除目标自旋运动的仿真结果, 验证了所提方法的有效性。

关键词：双臂空间机器人, 消旋策略, 动力学可操作度, 任务相容性, 柔顺控制