自由漂浮空间机器人运动规划的多项式插值法

摘要：

当载体不受控时,机械臂和载体运动之间存在非完整约束.根据多体动力学理论建立自由漂浮空间机器人动力学模型,给定系统的初始和目标位形,选取空间机械臂关节耗散能最小为性能指标,运用多项式插值逼近机械臂关节运动轨迹,将插值多项式的系数作为优化参数,采用序列二次规划法优化求解空间机械臂关节运动轨迹.数值仿真结果表明,航天器载体和机械臂从初始位置到运动终端位置的过程中,轨迹平滑连续,能准确到达目标位形,没有迂回运动,保证了系统展开过程的平稳性,控制输入变化幅度较小,且在始末时刻保证控制输入均为0,验证了多项式插值逼近自由漂浮空间机械臂运动规划是可行有效的.

关键词：空间机器人、非完整运动规划、运动规划、多项式插值、最优控制

所属期刊栏目：34

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11732005

在线出版日期：2019-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：17-23,29