双臂轨道机器人对空间碎片的可靠捕获：消旋与围笼

配备机械臂的追踪卫星可以捕获空间碎片并对其进行操作，以用于加注燃料和离轨等更高级的任务。为便于捕获，已有研究提出基于围笼的策略以简化控制系统。围笼通过几何约束目标碎片的运动来实现，并依靠位置控制完成。然而，若目标高速旋转，直接围笼可能导致约束失败或硬件损坏；因此，在捕获前应对目标进行消旋。为解决此问题，本研究提出一种基于阻抗控制的反复接触方法，以减弱目标的动量。本研究从阻抗参数的角度分析了所提出的消旋技术。我们通过参数化分析研究了其影响，并展示了以微小卫星代表空间碎片的成功消旋与围笼序列。与直接围笼相比，消旋序列过程中的接触力有所降低。此外，通过在二维微重力模拟测试台中使用双臂气浮机器人的仿真与实验，验证了所提出的消旋与围笼序列。