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空間機器人在軌操作動力學與控制/航天機構高可靠設計技術及其應用

  • 作者：魏承//譚春林//趙陽|責編:魏英傑|總主編:譚春林
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030628008
  • 出版日期：2021/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：286
人民幣：RMB 149 元      售價：元
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內容大鋼
    本書較為全面地介紹空間機器人在軌操控應用上的動力學與控制，並通過實例方式直觀地展示和分析了空間機器人在軌操作過程的動力學與控制。全書共7章。第1章為緒論，第2章介紹空間機器人動力學基礎理論與剛性、柔性機器人動力學模型實現，第3、4章分別介紹空間機器人在軌捕獲和裝配過程中的動力學與控制，第5章介紹基於機器人柔性毛刷的空間翻滾目標消旋控制，第6章介紹帶負載的空間柔性冗余機械臂軌跡跟蹤控制，第7章介紹空間機器人在軌操作目標過程中的慣性參數辨識問題。
    本書可作為高等院校飛行器設計、機器人、自動化等相關專業本科生和研究生的教材，也可供相關專業科研工作者和工程技術人員參考。
作者介紹
魏承//譚春林//趙陽|責編:魏英傑|總主編:譚春林
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  空間機器人簡介
  1.2  國內外相關領域研究現狀
    1.2.1  空間機器人研究現狀
    1.2.2  空間機器人動力學研究現狀
    1.2.3  空間機器人在軌操作控制研究現狀
    1.2.4  在軌捕獲過程參數辨識研究現狀
  1.3  小結
第2章  空間機器人動力學建模
  2.1  空間機器人運動學描述
    2.1.1  剛體位置
    2.1.2  剛體指向
    2.1.3  旋轉變換描述
  2.2  空間多體系統動力學理論
    2.2.1  牛頓-歐拉方法
    2.2.2  空間運算元代數方法
    2.2.3  拉格朗日方法
  2.3  空間機器人動力學模型
    2.3.1  空間剛性機器人與漂浮目標動力學模型
    2.3.2  空間柔性機器人動力學模型
  2.4  小結
第3章  空間機器人在軌捕獲動力學與控制
  3.1  基於動態抓取域的捕獲目標抓取策略
    3.1.1  在軌捕獲目標動力學
    3.1.2  基於動態抓取域的抓取控制
  3.2  在軌抓取目標過程的機械臂穩定控制
    3.2.1  基於滑模控制的軟硬性抓取
    3.2.2  柔性機器人在軌抓取的姿態無擾振動抑制
    3.2.3  抓取后穩定控制
  3.3  繩索式末端捕獲機構動力學建模與實驗驗證
    3.3.1  繩索式末端執行器捕獲原理
    3.3.2  繩索機構捕獲動力學建模
    3.3.3  末端捕獲實驗與模型驗證
  3.4  空間機器人末端捕獲策略與抓捕目標控制
    3.4.1  繩索式末端執行器捕獲策略
    3.4.2  空間機器人抓捕目標柔順控制
  3.5  小結
第4章  空間機器人在軌裝配過程動力學與控制
  4.1  航天器在軌裝配過程動力學
    4.1.1  自由漂浮空間機器人動力學模型
    4.1.2  裝配過程碰撞動力學
    4.1.3  抓捕過程動量守恆方程
    4.1.4  空間機器人與目標耦合系統動力學模型
  4.2  航天器模塊更換過程動力學與控制
    4.2.1  模塊更換過程運動分析
    4.2.2  機械臂運動軌跡規劃
    4.2.3  模塊更換過程式控制制
    4.2.4  模塊更換過程動力學分析
  4.3  小結

第5章  基於機器人柔性毛刷的空間翻滾目標消旋控制
  5.1  空間翻滾目標運動分析與狀態估計
    5.1.1  空間翻滾目標動力學
    5.1.2  系統模型和觀測模型
    5.1.3  容積卡爾曼濾波演算法
    5.1.4  空間翻滾目標狀態估計
  5.2  柔性減速刷機器人動力學建模
    5.2.1  繩索動力學建模
    5.2.2  接觸碰撞動力學建模
    5.2.3  機器人動力學模型
  5.3  空間翻滾目標消旋策略
    5.3.1  消旋機理
    5.3.2  消旋策略
    5.3.3  性能指標
  5.4  空間機器人自主消旋控制
    5.4.1  空間機器人自主消旋規劃
    5.4.2  空間機器人自主消旋控制
    5.4.3  自旋目標消旋控制
    5.4.4  章動目標消旋控制
  5.5  小結
第6章  帶負載的空間柔性冗余機械臂軌跡跟蹤控制
  6.1  冗余自由度機械臂動力學與控制
    6.1.1  冗余機械臂控制演算法
    6.1.2  基於空間運算元代數的雅可比矩陣遞推演算法
  6.2  基體任務空間軌跡跟蹤及定點振動控制
    5.2.1  基於自運動優化抑振的軌跡跟蹤控制
    6.2.2  空載下軌跡跟蹤及定點振動抑制
    6.2.3  帶負載下軌跡跟蹤及定點振動抑制
  6.3  慣性任務空間軌跡跟蹤及定點振動控制
    6.3.1  基於增廣變數的慣性操作空間控制
    6.3.2  空間冗余機械臂慣性空間運動與振動控制
  6.4  帶負載的柔性機械臂自適應控制
    6.4.1  冗余機械臂動力學模型
    6.4.2  計算力矩控制方法
    6.4.3  帶不確定負載的柔性機械臂自適應控制
  6.5  小結
第7章  空間機器人在軌操作目標慣性參數辨識
  7.1  被抓取目標的慣性參數在線辨識方法
    7.1.1  慣性參數
    7.1.2  辨識方法
    7.1.3  基於最小二乘法的在線參數估計
  7.2  參數辨識擾動誤差分析方法
    7.2.1  最小二乘問題
    7.2.2  矩陣行滿秩的條件
    7.2.3  線性最小二乘問題的擾動分析
  7.3  平面和空間抓取過程的目標慣性參數辨識
    7.3.1  平面抓取參數辨識
    7.3.2  空間抓取參數辨識
  7.4  小結
參考文獻

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