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多目标融合的冗余空间机械臂碰前轨迹优化
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:宇航学报
  • 时间:2014.6.30
  • 页码:639-647
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]北京邮电大学自动化学院,北京100876
  • 相关基金:国家自然科学基金(61175080);国家重点基础研究发展计划资助(2013CB733000);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20120005120004);中央高校基本科研业务费专项资金资助(2013PTB-130-01)
  • 相关项目:面向大负载在轨操作任务的太空机械臂轨迹优化研究
中文摘要:

面向在轨对接与装配任务,提出了多目标融合的冗余度空间机械臂碰前轨迹优化方法。通过分析任务特点,阐述了空间机械臂碰前的多重任务目标。针对由空间机械臂连续轨迹跟踪、碰撞姿态控制及碰撞冲量幅值优化三个目标组成的第一类任务,通过设置任务优先级融合多目标并采用基于主任务零空间的方法实现对碰前轨迹的优化;而对由空间机械臂点到点规划、碰撞姿态控制及碰撞冲量幅值优化三个目标组成的第二类任务,通过设置任务权重将多目标融合并采用遗传算法对碰前轨迹进行优化。以典型七自由度机械臂为例开展仿真实验,验证了提出的轨迹优化方法的有效性。

英文摘要:

Oriented to on-orbit docking and assembly task, methods for pre-impact trajectory optimization of redundant space manipulator with multi-targets fusion are proposed in this paper. Through the analysis of task characteristics, muhi- targets before impact are presented. For the first kind of task composed of trajectory tracking, impact attitude control and impact impulse optimization, multi-targets are fused by setting the task priority. And the pre-impact trajectory is optimized by using the method based on null-space of primary task. For the second kind of task consisted of point-to-point manoeuvre, impact attitude control and impact impulse optimization, A genetic algorithm is employed to optimize the pre-impact trajectory after integrating multi-targets by setting task weight. Take the typical 7-dof space manipulator as an example to carry out simulation experiment, results verify the effectiveness of proposed methods.

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期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670