專利名稱：可移動(dòng)系繩點(diǎn)的空間繩系機(jī)器人的逼近姿態(tài)協(xié)調(diào)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屬于航天器控制技術(shù)研究領(lǐng)域，涉及到一種低燃料消耗的空間繩系機(jī)器人系繩與推力器姿態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，該控制方法可以廣泛應(yīng)用于空間繩系機(jī)器人的對(duì)目標(biāo)逼近中。
背景技術(shù)：
繩系機(jī)器人由于其靈活、安全、燃料消耗低等特點(diǎn)，在空間在軌服務(wù)中有著廣泛的作用，可以進(jìn)行失效衛(wèi)星救助、太空垃圾清理、輔助變軌等操作。對(duì)目標(biāo)穩(wěn)定逼近是進(jìn)行在軌服務(wù)的必要前提任務(wù)，而逼近過程中的位置和姿態(tài)控制是繩系機(jī)器人主要研究之一?？臻g繩系機(jī)器人從平臺(tái)釋放出去后向目標(biāo)逼近，在逼近的過程中，需要根據(jù)視覺等相對(duì)測量傳感器的姿態(tài)需要，對(duì)自身姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，由于空間繩系機(jī)器人自身燃料有限，設(shè)計(jì)一種節(jié)省燃料的姿態(tài)控制方法是十分必要的，它成為繩系機(jī)器人領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種可移動(dòng)系繩點(diǎn)的空間繩系機(jī)器人的逼近姿態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，是一種適合空間繩系機(jī)器人的系繩控制機(jī)構(gòu)和低燃料消耗的對(duì)目標(biāo)逼近姿態(tài)協(xié)調(diào)控制方法。技術(shù)方案一種基于可移動(dòng)系繩點(diǎn)的空間繩系機(jī)器人的逼近姿態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于步驟如下步驟1:空間繩系機(jī)器人的后端面有三條系繩Ia、Ib和Ic。，三條系繩Ia、Ib和Ic連接于系繩點(diǎn)t，且系繩點(diǎn)位置必須位于a、b和C構(gòu)成的等邊三角形內(nèi)，與平臺(tái)連接的系繩連接于t點(diǎn)，其中a、b和c為空間繩系機(jī)器人的后端面有三個(gè)系繩收放口 ；由此在空間繩
系機(jī)器人本體坐標(biāo)系下，a點(diǎn)位置為[d O h]T, b點(diǎn)位置為
權(quán)利要求
1. 一種可移動(dòng)系繩點(diǎn)的空間繩系機(jī)器人的逼近姿態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于步驟如下 步驟1:空間繩系機(jī)器人的后端面有三條系繩la、Ib和1。，三條系繩la、Ib和I。連接于系繩點(diǎn)t，且系繩點(diǎn)位置必須位于a、b和C構(gòu)成的等邊三角形內(nèi)，與平臺(tái)連接的系繩連接于t點(diǎn)，其中a、b和c為空間繩系機(jī)器人的后端面有三個(gè)系繩收放口 ；由此在空間繩系機(jī)器人本體坐標(biāo)系下，a點(diǎn)位置為[d O h]T, b點(diǎn)位置為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于可移動(dòng)系繩點(diǎn)的空間繩系機(jī)器人的逼近姿態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，技術(shù)特征在于設(shè)計(jì)了系繩控制機(jī)構(gòu)，通過改變la、lb、lc的長度達(dá)到控制系繩點(diǎn)的位置，從而改變拉力的方向使系繩拉力產(chǎn)生的姿態(tài)控制力矩發(fā)生變化。針對(duì)姿態(tài)控制問題，首先設(shè)計(jì)了滑模變結(jié)構(gòu)控制器，計(jì)算出所需要的控制力矩，然后利用空間繩系機(jī)器人自身推力器提供滾轉(zhuǎn)方向的控制力矩，然后通過控制三條系繩的長度,控制系繩點(diǎn)的位置，從而產(chǎn)生所需要的控制力矩。與傳統(tǒng)空間繩系機(jī)器人逼近控制比較有如下積極效果設(shè)計(jì)的系繩控制機(jī)構(gòu)相比較簡單，比較容易實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)控制方法能夠有效節(jié)省燃料。能夠同時(shí)達(dá)到對(duì)位置和姿態(tài)的協(xié)調(diào)控制。
文檔編號(hào)G05B13/04GK103064420SQ201210540460
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者黃攀峰, 王東科, 孟中杰, 劉正雄 申請人:西北工業(yè)大學(xué)