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規(guī)劃機械臂的運動以調(diào)整作為其基座的衛(wèi)星的姿態(tài),既節(jié)約姿控燃料,又可作為常規(guī)姿控系統(tǒng)的備份手段.首先,建立自由飄浮空間機器人系統(tǒng)的狀態(tài)方程,其狀態(tài)變量為關(guān)節(jié)角和衛(wèi)星姿態(tài)角,輸入變量為關(guān)節(jié)角速度.基于系統(tǒng)能控性理論,規(guī)劃連接系統(tǒng)初始狀態(tài)和期望狀態(tài)的路徑,實現(xiàn)了僅通過機械臂關(guān)節(jié)的運動同時控制基座姿態(tài)和機械臂關(guān)節(jié)角的目的.從理論上分析了機械臂的能量消耗,給出了使能量指標最小的近似最優(yōu)算法.仿真結(jié)果表明了該方法的有效性.