在轨服务中四臂机器人的最优路径规划与加权控制
机器人学
2024-06-10 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出了一种用于轨道四臂机器人在舱外活动中的轨迹优化与控制方法。该机器人在目标航天器附近运行，使其臂的末端执行器能够到达航天器表面。通过特定的立足点(对接装置)，臂可以与目标航天器建立连接。轨迹优化通过计算目标航天器表面的对接位置、对接时序、臂轨迹、六自由度本体运动以及对接过程中必要的接触力，实现了机器人路径规划。此外，本文介绍了一种控制器，用于跟踪由非线性规划问题求解得到的规划轨迹。提出了一种加权控制器，将其表述为凸优化问题。该控制器定义为目标函数的优化，使系统能够同时执行一组任务。仿真结果展示了轨迹优化和控制方法在在轨服务场景中的应用。
引用
@article{arxiv.2406.04816,
title = {Optimal path planning and weighted control of a four-arm robot in on-orbit servicing},
author = {Celia Redondo-Verdú and José L. Ramón and Álvaro Belmonte-Baeza and Jorge Pomares and Leonard Felicetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.04816},
year = {2024}
}
备注
8 pages. To be presented at the 15th IEEE International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering (ICMAE)