SpaceDREAM 机器人臂的软件
机器人学
2025-08-05 v2
摘要
阻抗控制机器人广泛用于地面以执行交互丰富的任务，在空间 servicing、装配和制造(ISAM)活动中将发挥关键作用。本文介绍了计划于地球轨道(LEO)执行的SpaceDREAM任务所用的机载计算机(OBC)上用于该机器人臂的软件架构。该任务旨在验证机器人臂在关节层面的位置控制和阻抗控制，以及在笛卡尔坐标系中的控制。任务被选为代表后续服务任务的典型场景，如需接口对接或精确操作。OBC上的软件通过SpaceWire命令机器人关节，以执行这些任务，读取摄像机图像和来自附加传感器的数据，并通过以太网将遥测数据发送到地球。它被设置为在接收到航天器的启动信号后执行预定义任务，同时应扩展以接收来自地球的命令以进行后续任务。其核心设计原则是尽可能复用现有软件，并尽可能接近现有机器人软件堆栈。这样做的结果是相较于完全自定义开发机器人软件，能够快速实现机器人臂的完整运行状态，降低了软件开发者的进入门槛，同时复用了现有库。虽然这种设计无法对每一行代码进行测试，但大部分软件已经通过在多个机器人系统上的日常运行证明了其功能。
关键词
引用
@article{arxiv.2409.17562,
title = {Software for the SpaceDREAM Robotic Arm},
author = {Maximilian Mühlbauer and Maxime Chalon and Maximilian Ulmer and Alin Albu-Schäffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17562},
year = {2025}
}