导读:本文包含了抓捕目标论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:双臂协调,空间双臂机器人,阻抗控制,目标抓捕
抓捕目标论文文献综述
李梁,李剑飞,张大伟,王宁飞[1]（2019）在《自由漂浮空间双臂机器人动目标抓捕控制》一文中研究指出针对空间双臂系统捕获移动目标任务,建立了自由漂浮空间双臂机器人系统动力学模型.针对开链追踪过程,利用自适应方法同时实现速度估计和目标追踪的收敛,可保证双臂同时捕获目标,并设计了基于耦合、漂浮模型的反馈控制律;针对闭链对接过程,根据运动约束协调规划双臂的运动,并利用反馈线性化法设计了一种自由浮动空间机器人双臂协调阻抗控制方法,使双臂并联系统的阻抗可以独立配置.仿真结果表明,相比纯追踪,该追踪方法捕获时间更短,轨迹更平直,闭链过程中有效降低了内力,保证了对接的平稳.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2019年06期）
颜金梅,费照林[2]（2019）在《海东开展“利剑一号”收网行动》一文中研究指出时报讯（ 颜金梅 通讯员 费照林）6月9日21时，随着青海省公安厅总指挥部的一声令下，海东市公安机关按照既定任务目标，迅速展开扫黑除恶专项斗争“利剑一号”统一收网行动，7个督导组也随之对行动开展情况进行现场督导。据了解，为实现此次统一行动“(本文来源于《海东时报》期刊2019-06-12）
胡圣帮[3]（2019）在《非合作目标对接环机械手抓捕策略及仿真》一文中研究指出伴随着航天技术的发展,人们对太空的探索程度越来越高。但与此同时,由于卫星失效以及损毁,大型太空碎片越来越多,太空探索的限制条件越来越多。在这个前提下,太空垃圾的清理日益获得人们的关注。使用空间机器人抓捕太空中非合作目标,开展太空轨道垃圾清理、卫星服务与维修,是空间机器人研究领域的重要任务。本文针对空间非合作目标的抓捕策略展开研究工作。本文首先分析了非合作目标在太空中的运动特性,建立了非合作目标卫星的运动学模型,为后续研究提供了基础;针对抓捕卫星机械臂,进行了正逆运动学分析,并根据服务球的概念完成了机械臂灵活工作空间分析,对机械臂的性能更加深入的分析。针对非合作目标卫星的旋转和章动,制定了一种抓捕策略,分为四个阶段,分别为迫近、起旋、机械臂展开以及视觉伺服。该抓捕策略具有较好的抓捕性能,面对非合作目标卫星自旋轴和对接环垂直和平行两种特殊的位置关系,均能进行抓捕。根据抓捕策略建立了ADAMS/Matlab联合仿真模型,并根据仿真模型,针对两种位置关系,提出该抓捕策略的抓捕性能。为保证抓捕的安全性和稳定性,对抓捕过程中的误差进行了分析。在抓捕过程中,扰动主要来自于关节柔性(谐波减速器和力矩传感器)、视觉信息传递时延、机械臂响应能力以及标定误差。针对抓捕过程中的误差,在视觉信息传递时延和机械臂相应额能力较难改变的情况下,分析了柔性关节的刚度和阻尼对关系角抖动的影响,并和其它扰动一起,研究了对单轴位置误差和单轴姿态误差的影响,和机械臂末端执行器容差进行比较,确定了在满足抓捕策略抓捕性能的基础上,对机械臂柔性关节刚度和阻尼的要求。最后,通过仿真对抓捕策略的抓捕性能进行了验证,并根据非合作目标卫星的主旋转轴和对接环之间的位置关系,分别对抓捕策略的性能进行了分析;搭建了地面实验平台,对抓捕策略进行研究,在满足抓捕策略前叁个阶段的要求的前提下,验证了抓捕策略的第四阶段,证明了抓捕策略的可靠性以及误差分析的可靠性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
刘帅,邬树楠,刘宇飞,吴志刚,毛子铭[4]（2019）在《空间机器人抓捕非合作目标的自主强化学习控制》一文中研究指出近年来,空间机器人在轨服务已成为许多国家的研究热点.本文针对空间机器人抓捕非合作目标任务,提出了一种强化学习控制与PD控制组成的双回路控制方法,对空间机器人基座平台姿态与机械臂运动进行控制.首先,对空间机器人的空间任务进行分析,建立包含基座平台姿态与机械臂运动的空间机器人耦合动力学模型;然后,设计双回路控制系统分别对机械臂运动与基座平台姿态进行控制,内回路中将强化学习与模糊理论结合在一起设计控制器对机械臂末端运动进行控制,外回路中采用PD控制对基座平台姿态进行稳定控制;最后,使用所提控制方法进行数值仿真,并与传统PD控制方法作对比,验证所提控制方法的有效性.结果表明,强化学习控制下的机械臂运动过程平稳、控制精度高,与传统PD控制方法相比,具有一定的自主学习性,更加适应抓捕目标的非合作特性.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2019年02期）
韩冬,黄攀峰,刘习尧[5]（2018）在《空间机器人抓捕目标碰撞后的复合体稳定控制》一文中研究指出空间机器人抓捕目标后构成新的组合航天器.因目标运动估计误差以及抓捕器位姿解算误差,造成抓捕过程的碰撞,碰撞产生的扰动力矩会造成空间机器人失稳,严重时将导致抓捕任务的失败.针对这一问题,提出基于反作用轮重配的反步积分滑模控制方法,通过控制空间机器人的反作用轮吸收角动量,实现复合航天器稳定控制.本文首先对包含反作用轮的复合航天器进行姿态误差动力学建模,然后根据碰撞过程中冲击力大,碰撞时间短的特点,提出了改进的滑模控制方法,并通过Lyapunov方法证明了系统稳定性,最后通过伪逆法将控制力矩在冗余配置的反作用轮间重新分配来完成复合航天器姿态稳定控制.通过仿真对所提出稳定控制方法的正确性和有效性开展验证,结果表明:本文提出的方法具备实现碰撞后复合航天器稳定的能力,算法具有很强的鲁棒性与工程实用性.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2018年05期）
张文政[6]（2018）在《空间自旋目标抓捕任务中的动力学与控制》一文中研究指出随着科学技术水平的日益提高、科学理论研究的日益丰富,人类航天事业飞速发展,对空间的探索越来越多,对空间资源的利用率也越来越高。确保航天器在轨稳定的运行十分关键,利用空间机器人进行在轨服务显得十分必要。本文结合航天领域某项目,以对空间自旋目标抓捕任务为研究背景,开展了空间机器人的系统建模与仿真、抓捕机构的设计建模与仿真、抓捕过程中的碰撞动力学仿真分析、减轻碰撞力对机械臂构型及空间机器人系统状态影响的控制、对抓捕前抓捕机构起旋与捕获后对目标消旋的稳定控制等方面的研究,为我国空间机器人相关技术研究提供理论支持。对于空间机器人系统建模进行研究。首先,介绍了单臂空间机器人一般的系统组成。其次,推导了空间机器人系统的运动学方程,并在此基础上,基于拉格朗日方程推导了空间机器人系统的动力学模型。最后,通过仿真分析了空间机器人的运动特性。对于抓捕机构系统建模进行研究。采用四指欠驱动机械手的设计,以腱-滑轮的工作模式作为系统的传动机构。首先,介绍了欠驱动机械手指的系统组成与工作原理。其次,推导了欠驱动手指的运动学方程和动力学方程,通过仿真分析了单指的运动特性。对于空间自旋目标抓捕过程中的碰撞进行研究。首先,给出抓捕对象的动力学模型。其次,根据上文所设计的抓捕机构的运动规律与抓捕对象的特点设计碰撞检测算法,通过赫兹接触力模型对碰撞力进行描述。最后,通过仿真分析碰撞对系统的产生的影响,并提出对机械臂施加阻尼控制以保证机械臂快速平衡的达到稳定状态。对于捕获过程中的控制方案进行研究。基于非奇异终端滑模控制,首先介绍了工作原理,根据空间机器人系统动力学模型设计控制器,证明了控制系统的稳定性。其次,通过仿真分析控制器参数选取对控制系统的影响,并与经典的PD控制进行比较。最后,给出了该控制器在捕获后复合体控制上的应用实例。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
梁国桢[7]（2018）在《面向空间目标抓捕的桁架式机械手设计及控制方法研究》一文中研究指出随着航天科学技术的发展,世界各国对外太空的研究也在不断深入。目前空间中存在很多失效的航天器以及一些具有研究价值的小行星和陨石,对于这些非合作目标,需要对其进行在轨操作,比如捕获后回收或者拖入坟墓轨道。因此,如何捕获太空中的非合作目标是空间机器人领域面临的重要挑战。在抓捕机械手对空间非合作目标进行抓捕的过程中,既要保证机械手能够抓牢目标,又要避免机械手的损坏,需要考虑刚度大、可靠性高的桁架式机构,并且机械手的抓捕控制算法也是一项非常重要的研究内容。本文设计了一种桁架式机械手,考虑其系统复杂性,并针对空间非合作目标抓捕任务,设计了桁架式机械手的控制算法,并对一些智能控制算法展开了深入研究,具体如下:针对空间非合作目标抓捕任务,并参考平面2R机构和平行四边形机构,设计了一种桁架式机械手。考虑其动力学模型的复杂性,并为了实现其在抓捕过程中的安全控制,结合传统工业中广泛应用的PID控制和现代控制理论中的滑模控制,设计了类滑模控制算法,该控制算法能够保证机械手在自由运动期间具有精确和快速的跟踪能力,同时在机械手执行器力饱和后能产生慢速的过阻尼恢复运动。并在此基础上,进一步研究了位置型的阻抗控制算法,在位置控制器中加入加速度前馈补偿及高维滑模面,提高了控制精度,并进行了相应的仿真分析,验证了算法的有效性。为了对桁架式机械手的动力学建模误差进行估计补偿,深入研究了径向基函数(RBF)神经网络控制和扰动观测器,利用RBF神经网络对非线性函数的逼近能力,去解决桁架式机械手的动力学建模误差问题,估计其动力学模型参数中的不确定项,并用扰动观测器来处理控制系统外部扰动以及RBF神经网络的估计误差。将这两者相结合,设计了一种位置控制器,通过构建李雅普诺夫函数证明了控制器的稳定性。此外考虑空间抓捕过程中,机械手与抓捕目标之间接触力的控制问题,结合RBF神经网络和扰动观测器的优势,设计了一种有较高力控制能力的阻抗控制器,并在MATLAB中构建仿真系统,对提出的算法进行了仿真分析。根据所设计的适用于空间非合作目标抓捕的桁架式机械手,并针对控制算法的实验验证问题,完成了工程实验样机的制造及其控制系统的搭建,在该实验平台上对所设计的算法进行了实验验证。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
王晓雪,刘传凯,王保丰,唐歌实,王镓[8]（2018）在《空间机械臂抓捕动态目标快速稳定跟踪方法》一文中研究指出面向空间机械臂对在轨飞行器、对接舱段等目标进行抓捕的应用需求,对近距离交会对接中的动态目标跟踪问题展开研究,提出了一种基于反向投影模板自适应更新的快速跟踪方法。该方法在分析发光目标灰度特性的基础上,设计了一种能够充分表征目标差异的特征选取算法,有效消除了随变性较小的信息对跟踪过程的影响。利用该特征,设计了目标在不同帧之间的相似性比较方法,并制定了目标特征模版更新策略,解决了由于目标姿态和光线的变化而导致的跟踪错误问题。对跟踪过程中可能出现的目标移入移出相机视场问题提出了一种临界目标抛弃、找回策略,避免了目标的局部跟丢问题。最后通过跟踪试验,有效验证了该算法的实时性和鲁棒性,实现了10帧/s以上的稳定跟踪。(本文来源于《中国空间科学技术》期刊2018年01期）
杨海涛[9]（2017）在《空间机器人目标跟踪抓捕及地面实验研究》一文中研究指出伴随着人类太空探索活动的日益增多,空间科学技术的研究发展也越来越受到关注。由于硬件故障或燃料耗尽,每年都有大量卫星无法继续作业。因此,空间在轨服务技术具有非常高的科研价值和商用价值,在未来的太空科学领域必将蓬勃发展。考虑到通信卫星等高昂的开发成本和发射成本,能够执行卫星维护工作的在轨服务空间机器人应运而生。对于空间机器人来说,在轨捕获目标卫星是实现在轨维护的基础。而在轨捕获目标卫星需要通过在轨姿态跟踪、接近和抓捕叁个过程来实现。本文主要研究空间机器人在轨姿态跟踪、接近和抓捕目标卫星过程的关键技术问题以及地面验证实验问题,这是空间机器人在轨服务的基础,能为后续空间机器人在轨任务的实现提供相应的技术支持。本文建立空间机器人的速度级运动学方程,在此基础上,提出一种基于优先级思想的速度级运动学,该算法通过建立各个子目标与零空间的映射关系,得到空间机器人多目标速度级运动学的通解。对运动学中的关节限位约束、关节速度约束和避奇异性这叁个约束问题,分别提出了相应的优化方法,最后,将这叁个约束统一到空间机器人多目标优先级的运动学通解中。在目标卫星的姿态跟踪和接近过程中,空间机器人需要借助相机或激光雷达等传感器来获取目标卫星的实时位姿信息,用于实现空间机器人的在线运动规划。本文通过手眼相机实时获取位姿信息,用于实现目标姿态跟踪与接近过程的运动规划,并对系统的时延问题进行分析和补偿。本文将多目标优先级运动学算法应用于空间机器人对目标卫星的姿态跟踪和接近过程的视觉伺服运动规划中。在姿态跟踪目标卫星的过程中,运动规划的目标是实现跟踪目标卫星的姿态的同时实现基座姿态无扰动,并对末端位置的运动进行优化。在接近目标卫星的过程中,运动规划的目标是实现空间机器人精确接近目标卫星的捕获点,并优化基座姿态的扰动。在目标卫星的抓捕过程中,空间机器人系统不可避免发生接触或碰撞问题。本文建立了空间机器人与目标卫星的动力学模型,分析了二者之间的接触/碰撞力与速度的关系,以此作为空间机器人运动控制与运动规划速度约束的理论依据。然后结合阻抗控制与基座姿态扰动优化的算法思想提出一种空间机器人抓捕目标卫星的多目标运动控制方法,该方法既可以保证抓捕接触的柔顺性,又可以减少对基座姿态的扰动。为验证上述的运动规划算法(目标姿态跟踪与接近)与运动控制算法(目标抓捕)在实际空间机器人系统应用的有效性,需要进行地面实验和验证。由于地面重力环境与太空微重力环境存在显着不同,这会导致空间机器人的动力学特性、运动规划以及运动控制等方面存在很大差别。为了更真实地模拟空间机器人在太空中的运动学与动力学特性,本文基于硬件在环仿真原理搭建了地面叁维微重力模拟实验系统。该系统可用于实现空间机器人的叁维空间运动,模拟基座的漂浮运动以及验证空间机器人抓捕目标过程中的接触碰撞问题。然后利用该系统进行基于视觉伺服的空间机器人在线运动规划与抓捕接触运动控制等相关实验,验证了该系统的有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-12-01）
陈欢龙,王碧,沈晓凤,葛卫平[10]（2017）在《空间机器人慢旋失稳目标抓捕动力学与控制研究》一文中研究指出空间机器人由两套7自由度的机械臂和飞行器平台组成,利用空间机器人抓捕空间非合作目标是当前研究热点之一,主要涉及机械臂对目标的识别,快速捕获和稳定控制等关键技术。在捕获过程中,机械臂与航天器之间存在动力学耦合,两者的运动相互干扰,同时,空间机器人与目标存在残余相对运动,通过机械臂抓捕工具与目标的接触碰撞进行空间机械臂系统动量的交换[1]。本文针对具有自旋章动特性的非合作目标捕获问题,基于Newton-Euler法推导机器人动力学方程[2-3],机械臂抓捕工具与非合作目标对接环的接触碰撞采用Hertz模型,机械臂采用阻抗控制方法[4-5],以减小接触碰撞力,提高抓捕过程的稳定性。通过仿真验证,针对自旋角速度5°/s,章动角5°的非合作慢旋目标,空间机器人能够成功抓捕并锁紧,通过阻抗控制和动量交换,两飞行器的相对角速度减小至0.05°/s,形成稳定的组合体。结果表明,该空间机器人的动力学建模与控制方法有效,可进一步指导工程应用。(本文来源于《第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2017-09-22）
抓捕目标论文开题报告
（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：
时报讯（ 颜金梅 通讯员 费照林）6月9日21时，随着青海省公安厅总指挥部的一声令下，海东市公安机关按照既定任务目标，迅速展开扫黑除恶专项斗争“利剑一号”统一收网行动，7个督导组也随之对行动开展情况进行现场督导。据了解，为实现此次统一行动“
（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。
抓捕目标论文参考文献
[1].李梁,李剑飞,张大伟,王宁飞.自由漂浮空间双臂机器人动目标抓捕控制[J].北京理工大学学报.2019
[2].颜金梅,费照林.海东开展“利剑一号”收网行动[N].海东时报.2019
[3].胡圣帮.非合作目标对接环机械手抓捕策略及仿真[D].哈尔滨工业大学.2019
[4].刘帅,邬树楠,刘宇飞,吴志刚,毛子铭.空间机器人抓捕非合作目标的自主强化学习控制[J].中国科学:物理学力学天文学.2019
[5].韩冬,黄攀峰,刘习尧.空间机器人抓捕目标碰撞后的复合体稳定控制[J].空间控制技术与应用.2018
[6].张文政.空间自旋目标抓捕任务中的动力学与控制[D].哈尔滨工业大学.2018
[7].梁国桢.面向空间目标抓捕的桁架式机械手设计及控制方法研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[8].王晓雪,刘传凯,王保丰,唐歌实,王镓.空间机械臂抓捕动态目标快速稳定跟踪方法[J].中国空间科学技术.2018
[9].杨海涛.空间机器人目标跟踪抓捕及地面实验研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[10].陈欢龙,王碧,沈晓凤,葛卫平.空间机器人慢旋失稳目标抓捕动力学与控制研究[C].第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2017