导读:本文包含了对接捕获机构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:空间操控,柔性对接,杆-锥式,低扰动
对接捕获机构论文文献综述
姜博文[1]（2019）在《模块化柔性捕获与对接机构研究》一文中研究指出锥杆式对接机构相对于异体同构式对接机构而言,其包络范围小、质量较低,在空间对接中得到了广泛的使用。随着在轨维修与服务技术的发展,航天器对接过程存在对冲击敏感、低扰动等特殊要求,传统刚性锥杆式对接机构由于其刚性接触、刚性调姿的特性,其应用受到一定的局限。提出一种以弹簧作为柔性杆、使用卡爪式捕获锁的柔性对接方案,本方案采用柔性对接杆代替刚性对接杆进行对接,对接杆在捕获过程中自适应弯曲滑入对接锥,实现软接触、柔顺调姿的目的。同时,将对接机构采用周边模块化布置,为大型航天器对接过程中柔性杆调姿能力较低等问题提出解决方法,并对柔性对接模块的布局方案进行优选。考虑机械臂辅助停靠式对接工况,采用D-H坐标变换方法建立所述柔性捕获与对接机构的运动学模型,并使用Hertz接触力理论建立导向头与对接锥在捕获过程中的相互作用模型。通过能量等效理论和绝对节点坐标法建立弹簧的等效杆模型及动力学模型,并通过拉格朗日乘子法建立捕获过程的刚柔耦合动力学模型,并对这些模型通过ABAQUS/Explicit动力学仿真验证。建模并分析单模块对接机构捕获域,得到在给定初始偏差下可靠捕获的判别方法。通过建立的动力学模型改变对接机构参数并进行数值模拟,研究捕获过程中的接触形式,进而分析并得到接触力与各参数的耦合关系,给出低接触力捕获的参数选择方法。此外,针对多模块对接工况,分别提出其捕获可行性的判据及捕获时对机械臂扰动的判别方法。研制了柔性对接机构的一套单模块原理样机及并搭建试验测试平台,开展对接机构捕获与对接功能试验、分离性能测试、轴向拉伸刚度测试等,试验结果表明研制的对接机构各方面性能均满足设计指标要求,验证了所提柔性对接方案及建立的理论分析模型正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
解伟[2]（2019）在《叁爪式空间捕获对接机构动力学特性分析与试验研究》一文中研究指出小型卫星对接抓持机构是主动航天器和被动航天器对接的重要组成部分,是对接是否成功的关键设备,对接机构一直是各个国家的航空航天科研院所研究的重点。本文在对航天器对接机构的研究中,首先是参考国内外已有的先进对接机构,进行方案设计,之后建立空间叁种坐标系,把对接机构简化,得到机构简图,描述对接过程。然后进行动力学分析,且对关键部件双向螺旋丝杆进行模态分析。各项指标参数合格后,加工制造对接模型以及进行抓接试验,论证方案是否合理,最后给出结论。本文具体研究内容有:首先根据对小型卫星的抓接要求,通过参考国外发达国家和国内一些科研机构对接抓持机构方案,确定对接机构的外形参数尺寸及功能要求,然后设计出锥—杆式和叁爪式两种抓接机构,通过比较两种方案的优点和缺点最终选定叁爪式抓接机构方案,且对相应组件及功能进行简单介绍。确定方案后进行叁爪式对接机构的动力学分析,需要建立太空惯性坐标系、主动机构坐标系、被动机构坐标系,在牛顿—欧拉方程的基础上建立对接碰撞过程中的运动学和动力学参数方程,利用欧拉法和四元数法求解微分方程,分析对接时的叁种接触和碰撞问题,在赫兹接触理论基础上分析碰撞问题和接触力大小,对缓冲件建立约束方程,进行缓冲力数学分析,构造了矩阵变化方程。利用Creo2.0软件建立抓持机构的叁维模型,将Creo2.0软件与ANSYS workbench15.0软件建立连接,在Creo2.0软件的菜单中可以直接打开ANSYS workbench15.0软件,导入模型进行动力学的仿真,对双向螺旋丝杆进行各种参数设置及网格划分,最后进行模态分析,提取前六阶振型图,将丝杆的固有频率与所选电机激振频率进行对比,排除发生共振的可能性。通过对动力学特性分析和模态分析验证设计方案的合理性,制造加工了叁爪式对接机构模型,最后对物理样机进行物理参数测试与运动参数测试,且分四次进行抓接力大小测试,通过试验结果对机构的合理性进行了分析,分析结果基本满足使用功能与性能要求。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-06-01）
汤树人,陈宝东,刘仲,康志宇,唐平[3]（2016）在《空间对接机构捕获锁优化设计》一文中研究指出空间对接机构是实现航天器空间交会对接的关键系统。捕获锁作为对接机构的关键组成部件,具有实现两航天器间捕捉和释放的功能。其中的锁舌弹簧机构是典型的多体系统动力学机构,具有一定的设计难度。针对该问题,分析了锁舌运动规律,简化由分析力学建立的非线性微分方程组,建立了满足工程精度需求的数学模型;接着采用惩罚函数法和随机顺序配对机制改进标准遗传算法,并编制程序完成参数求解;随后应用ADAMS软件进行动力学仿真。捕获锁试验结果表明,捕获力显着减小,性能获得提高。所研制的捕获锁圆满通过了国内载人航天交会对接飞行试验,证明该产品优化设计工作获得了成功。(本文来源于《中国机械工程》期刊2016年05期）
周丽丽[4]（2015）在《新型捕获对接机构仿真分析与试验研究》一文中研究指出航天器捕获对接技术是航天领域的一项关键技术，捕获机构的设计分析与仿真是实现太空对接任务顺利完成的可靠保证。航天器之间成功捕获对接为后续的在轨服务提供保障，并且可实现装配和更换在轨模块、太空废弃模块捕获回收等任务，提高航天器使用寿命的同时又降低了航天试验的成本。本文参考国内外较成熟的捕获技术方案，针对本课题对捕获机构的技术要求，对应用于在轨航天器捕获的新型对接机构进行了总体方案设计以及构型运动学分析，机构的设计方案具有独立的驱动控制系统，并对各运动组件的运动特性进行分析，建立的数学模型可为后续仿真分析提供理论支撑。本文采用了牛顿—欧拉数学思想建立了航天器捕获对接缓冲阶段动力学方程，分别采用矢量法以及微分矩阵法建立了缓冲方程的数学描述，建立缓冲过程的能量传递方程以及捕获拉进阶段的位置描述方程。通过计算机仿真软件对机构的捕获过程进行了动力学分析，来验证整个机构设计的合理性，并通过仿真分析得到缓冲过程的力学特性曲线以及缓冲参数在取不同初始值时的变化规律，进而确定满足缓冲力要求时缓冲参数的取值范围。通过仿真分析验证机构整体的动力学特性符合要求，同时需要对机构关键部件锁爪进行有限元静力学分析，分析结果中出现应力应变的危险区域，为了提高锁爪安全可靠性进行了优化设计，并进行模态分析获得了锁爪各阶的模态振型，优化后的锁爪结构符合了安全可靠性要求。最后对所设计的航天器捕获对接机构进行试验研究。通过试验来验证捕获机构设计的合理性，以及与各项设计指标参数的匹配性。并对不同的初始吊装间距的捕获机构进行吊装试验，验证机构力学参数的合理性。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2015-03-01）
陈传志,聂宏,陈金宝,王小涛[5]（2014）在《弱撞击对接机构捕获系统运动空间研究》一文中研究指出以弱撞击对接机构(LIDM)捕获系统的运动空间为研究对象,提出了影响运动空间的主要因素如驱动臂长度、转动副转角、结构框内径等对运动空间的限制。在此基础上,对捕获系统运动空间及其各截面进行了分析,并详细讨论了结构框内径对运动空间的影响,对LIDM的设计和优化具有重要意义。(本文来源于《宇航学报》期刊2014年09期）
陈传志,聂宏,陈金宝,王小涛[6]（2014）在《弱撞击对接机构捕获过程的传力性能分析》一文中研究指出弱撞击对接机构(Low impact docking mechanism,LIDM)的力雅可比矩阵包含了驱动臂与负载传感环力和力矩的传递关系信息。然而,力和力矩具有不同的量纲,将雅可比矩阵分解为两个分别与力和力矩传递相关的子矩阵,在两个子矩阵的基础上,分别推导出力和力矩传递关系的数学模型,并通过计算工作空间内力和力矩传递能力的分布规律,研究LIDM力和力矩的传递性能。分析结果表明,对接机构的结构构型确定后,力和力矩传递性能呈椭球体分布,并随负载传感环沿不同路径移动,呈现不同的规律。研究结果对以LIDM为代表的空间对接机构的结构性能评价及优化具有重要的工程意义。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2014年03期）
鹿秋晨,邵晓巍,段登平[7]（2013）在《碰撞触发式非合作目标对接捕获机构设计》一文中研究指出针对非合作目标航天器对接与捕获,设计了一种新型的对接机构。根据非合作目标不配合对接过程,且一直处于运动状态的特点,进行了概念设计。采用了自主的、依靠碰撞触发瞬时触发的对接模式。基于对机构动力学建模分析,用Adams解算器完成了对接过程的数学仿真,验证了机构能有效进行对非合作目标的自主捕获,确定了对接机构的正常工作相对速度范围。(本文来源于《上海航天》期刊2013年02期）
汤树人,陈宝东,柏合民,张崇峰,赵金才[8]（2009）在《锥杆式对接机构捕获锁的创新设计》一文中研究指出锥杆式对接机构是目前国际空间站上的标准配置之一。为满足我国将来空间站建设的需要,应用功能分析法对锥杆式对接机构捕获锁进行了自主创新设计,并在基于空间凸轮的捕获锁概念设计基础上进行了工程化设计研发。最终生产的捕获锁产品经测试符合设计预期,并装配整机进行后续试验,推进了我国空间对接机构类型多样化的发展。(本文来源于《机械设计》期刊2009年08期）
王晓雪[9]（2009）在《非合作目标对接捕获机构的研究》一文中研究指出非合作目标空间对接捕获技术不同于传统的合作目标空间对接,其特点是抓捕目标的非合作性,即对参数未知的对接接口及应答装置的目标航天器进行抓捕和对接,这导致其相关技术难度很大。但是,该技术存在巨大的民用和军用价值。欧、美等国投入了很多精力研究在轨捕获技术,在非合作方面的研究也取得了一定的成果。而我国对这方面的研究处于起步阶段,该项技术的研究对我国航天事业发展有着重要意义。本文主要对非合作目标对接捕获机构进行总体结构设计,并建立机构的力学模型,然后经过对模型的理论分析和仿真,验证机构设计的正确性和合理性。本文通过前期论证,以地球同步轨道卫星为抓捕对象,并选择此类卫星上安装的远地点反冲发动机喷管作为抓捕和对接的接口,然后根据捕获的初始条件和相关技术要求,提出了一种用于抓捕非合作性目标卫星的对接捕获机构设计方案。设计的对接捕获机构由负责抓捕的机械臂,末端执行器,缓冲导向平台,驱动机构,用于靠近目标的提升机构以及本体连接机构等部分组成。之后对各部分进行了具体的结构设计。然后根据设计的对接捕获机构,建立机械臂和末端执行器的运动学模型,求解了正运动学问题,并建立了机械臂坐标系,得到各个末端执行器的位姿与关节变量之间的关系,为确定机构工作空间提供依据。采用虚功原理对机构进行静力学分析,推导出机械臂驱动板提供给关节的力与末端执行器的抓捕力之间的关系,为结构的优化设计提供理论依据。基于拉格朗日动力学分析理论对机构进行动力学分析,建立机械臂各关节广义力与运动参数之间的关系式,为机构的控制提供必要准备和理论基础。建立了末端执行器和缓冲导向平台的缓冲力学模型,通过理论推导得出了目标卫星振动计算公式并进行了验证,证明机构具有一定缓冲能力,并能根据模型选取合适的参数。最后,对根据之前建立的数学模型得到的理论计算结果和通过ADAMS软件仿真得到的结果进行比较和分析,验证了建立的数学模型的准确性。利用ADAMS软件对整个对接捕获过程进行了仿真,验证了设计的对接捕获机构的合理性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01）
张大伟,田浩,赵阳,关英姿,赵丹[10]（2008）在《类杆锥式对接机构捕获动力学分析与参数设计》一文中研究指出针对面向在轨服务的小型航天器上使用的类杆椎式对接机构,给出了其参数设计及其动力学分析方法。采用虚功率原理和赫兹模型建立了对接机构的整体接触碰撞动力学模型,通过对不同初始条件下捕获阶段动力学仿真评价完成了缓冲阻尼参数的设计,实现了对接机构的整体性能满足设计目标要求。(本文来源于《宇航学报》期刊2008年06期）
对接捕获机构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
小型卫星对接抓持机构是主动航天器和被动航天器对接的重要组成部分,是对接是否成功的关键设备,对接机构一直是各个国家的航空航天科研院所研究的重点。本文在对航天器对接机构的研究中,首先是参考国内外已有的先进对接机构,进行方案设计,之后建立空间叁种坐标系,把对接机构简化,得到机构简图,描述对接过程。然后进行动力学分析,且对关键部件双向螺旋丝杆进行模态分析。各项指标参数合格后,加工制造对接模型以及进行抓接试验,论证方案是否合理,最后给出结论。本文具体研究内容有:首先根据对小型卫星的抓接要求,通过参考国外发达国家和国内一些科研机构对接抓持机构方案,确定对接机构的外形参数尺寸及功能要求,然后设计出锥—杆式和叁爪式两种抓接机构,通过比较两种方案的优点和缺点最终选定叁爪式抓接机构方案,且对相应组件及功能进行简单介绍。确定方案后进行叁爪式对接机构的动力学分析,需要建立太空惯性坐标系、主动机构坐标系、被动机构坐标系,在牛顿—欧拉方程的基础上建立对接碰撞过程中的运动学和动力学参数方程,利用欧拉法和四元数法求解微分方程,分析对接时的叁种接触和碰撞问题,在赫兹接触理论基础上分析碰撞问题和接触力大小,对缓冲件建立约束方程,进行缓冲力数学分析,构造了矩阵变化方程。利用Creo2.0软件建立抓持机构的叁维模型,将Creo2.0软件与ANSYS workbench15.0软件建立连接,在Creo2.0软件的菜单中可以直接打开ANSYS workbench15.0软件,导入模型进行动力学的仿真,对双向螺旋丝杆进行各种参数设置及网格划分,最后进行模态分析,提取前六阶振型图,将丝杆的固有频率与所选电机激振频率进行对比,排除发生共振的可能性。通过对动力学特性分析和模态分析验证设计方案的合理性,制造加工了叁爪式对接机构模型,最后对物理样机进行物理参数测试与运动参数测试,且分四次进行抓接力大小测试,通过试验结果对机构的合理性进行了分析,分析结果基本满足使用功能与性能要求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
对接捕获机构论文参考文献
[1].姜博文.模块化柔性捕获与对接机构研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].解伟.叁爪式空间捕获对接机构动力学特性分析与试验研究[D].哈尔滨理工大学.2019
[3].汤树人,陈宝东,刘仲,康志宇,唐平.空间对接机构捕获锁优化设计[J].中国机械工程.2016
[4].周丽丽.新型捕获对接机构仿真分析与试验研究[D].哈尔滨理工大学.2015
[5].陈传志,聂宏,陈金宝,王小涛.弱撞击对接机构捕获系统运动空间研究[J].宇航学报.2014
[6].陈传志,聂宏,陈金宝,王小涛.弱撞击对接机构捕获过程的传力性能分析[J].南京航空航天大学学报.2014
[7].鹿秋晨,邵晓巍,段登平.碰撞触发式非合作目标对接捕获机构设计[J].上海航天.2013
[8].汤树人,陈宝东,柏合民,张崇峰,赵金才.锥杆式对接机构捕获锁的创新设计[J].机械设计.2009
[9].王晓雪.非合作目标对接捕获机构的研究[D].哈尔滨工业大学.2009
[10].张大伟,田浩,赵阳,关英姿,赵丹.类杆锥式对接机构捕获动力学分析与参数设计[J].宇航学报.2008