空间机器人捕获大挠性非合作航天器的动力学与控制研究

项目名称： 空间机器人捕获大挠性非合作航天器的动力学与控制研究

项目编号： No.61175098

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化学科

项目作者： 徐文福

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 63万元

中文摘要： 随着航天技术的发展，在轨服务的对象- - 航天器的结构越来越复杂，质量、体积越来越大，且一般带有大挠性附件(如太阳帆板)。本课题针对空间机器人在轨捕获大挠性非合作航天器的关键问题，开展如下研究：(1)建立自主捕获各阶段(抓捕前、接触碰撞、抓捕后)的刚-柔耦合动力学模型;(2)提出目标捕获的最优轨迹规划与控制方法，同时实现机械臂末端轨迹跟踪、挠性结构振动抑制、最小碰撞臂型控制三个目标；(3)提出捕获后目标停靠、复合体系统稳定的轨迹规划与控制方法，解决末端负载质量及挠性发生极大变化、目标存在初始运动、碰撞力累积作用下复合体系统的稳定问题;(4)提出空间机器人抓持目标进行大范围机动过程中，利用机械手的运动，抑制空间机器人及目标星挠性结构振动的方法。 课题的研究顺应了我国大力发展空间机器人在轨服务技术的大方向，研究成果对于未来开展空间机器人在轨维护、装配、救援等任务，具有重要的理论和实际意义。

中文关键词： 空间机器人；大挠性；非合作航天器；自主捕获；动力学

英文摘要：

英文关键词： space robot；large flexible；non-cooperative spacecraft；autonomous capturing；dynamics