空间机器人在未来的空间活动中将发挥越来越重要的作用,如卫星的维修、空间垃圾的清理等。实际中,待服务对象上并没有安装专门的抓持机构、合作标志器等,即目标是非合作的。本课题针对空间机器人对近距离非合作目标跟踪、接近及捕获过程中需要解决的几个关键问题展开深入研究,取得了如下研究成果包1)完成了非合作航天器目标特征的调研,并提出了三种针对典型非合作航天器的位姿测量方法;2)提出了非合作目标动力学参数辨识与运动状态估计的方法; 3)提出了空间机器人捕获非合作目标的自主轨迹规划与控制、奇异回避等方法; 4)提出了空间机械手与其基座的协调规划与控制方法;5)提出了空间机器人系统多领域统一建模与仿真方法,并开发了仿真系统软件;6)提出了用于验证非合作目标自主识别与捕获关键算法的半物理仿真方法,研制了相应的实验系统。在该项目的支持下,圆满完成了所有研究内容,达到了所有预期目标,共发表学术论文28篇,其中SCI期刊论文10篇,EI期刊论文16篇,EI检索国际会议2篇;申请国家发明专利3项。本课题的研究对于空间机器人执行在轨任务具有重大的理论和应用价值。
英文主题词Space Robot; Non-cooperative Target; Autonomous Recognition; Path Planning; Dynamic Singularities