基于蒙特卡洛法的空间机器人工作空间计算

摘要：

工作空间是衡量机器人工作能力的一个重要运动学指标。由于存在动力学耦合,空间机器人工作空间分析比地面机器人复杂得多。文章采用数值方法,即蒙特卡洛法分析空间机器人的工作空间。首先,采用虚拟机械臂（VM）建模方法建立空间机器人位置级运动学模型,并推导出了基座位姿固定、自由飞行、自由漂浮三种模式下的位置级运动学方程;然后,提出了采用蒙特卡洛法分析空间机器人工作空间的新方法,总结了此方法分析空间机器人工作空间的主要步骤;最后,以平面三自由度空间机器人为例,求解其在自由飞行模式下的工作空间,以空间三自由度空间机器人为例,求解其在自由漂浮模式下的工作空间。仿真试验结果表明：用文章提出的方法分析空间机器人工作空间准确迅速,解决了多自由度空间机器人工作空间难分析的问题。

关键词：空间机器人、工作空间、蒙特卡洛法、虚拟机械臂、仿真

所属期刊栏目：20

分类号：V447;TP242(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：中国教育和科研计算机网络中心资助的“教育科研基础设施IPv6技术升级与应用示范”项目的子项目“下一代互联网虚拟现实科研交流平台应用示范”;中央高校基本科研业务费资助2009RC0603 中央高校基本科研业务费专项资金2010PTB-07-02

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：79-85