首页 期刊 宇航学报 空间3R机器人工作空间分析 【正文】

空间3R机器人工作空间分析

作者:徐文福; 李立涛; 梁斌; 李成; 强文义 哈尔滨工业大学空间智能系统研究所; 哈尔滨工业大学航天工程系; 哈尔滨工业大学空间智能系统研究所; 哈尔滨
空间机器人   自由飘浮机器人   工作空间   动力学奇异   路径规划  

摘要:由于存在动力学耦合,空间机器人工作空间的分析比地面机器人复杂得多,以往的研究仅针对平面运动的情况,本文探讨了三维工作空间的分析方法。首先根据基座的不同控制策略,推导了基座位姿固定、自由飞行及自由漂浮三种模式的运动学方程,然后分析相应的工作空间。基座位姿固定时,采用几何分析法;基座自由飞行时,借助虚拟机械臂分析其受限工作空间;而对于自由漂浮模式,结合角动量守恒方程,提出了计算路径相关工作空间和路径无关工作空间的数值算法。文中以3R机器人为例进行实际计算,比较了各种工作空间的特点。最后讨论了动力学奇异回避方法,并提出减小其影响的建议。

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