面向在轨服务的微小卫星空间机械臂操控技术研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第16-27页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第16-17页 |
| 1.2 国内外空间机械臂研究现状 | 第17-25页 |
| 1.2.1 空间机械臂概述 | 第17页 |
| 1.2.2 国内外空间机械臂项目概述 | 第17-23页 |
| 1.2.3 空间机械臂的研究现状 | 第23-25页 |
| 1.3 本文的主要研究内容及章节安排 | 第25-27页 |
| 第二章 空间机械臂模型及运动学描述方法 | 第27-42页 |
| 2.1 引言 | 第27页 |
| 2.2 空间机械臂的模型和假设 | 第27-30页 |
| 2.2.1 空间机械臂的一般模型 | 第27-28页 |
| 2.2.2 基本符号定义 | 第28-30页 |
| 2.2.3 基本假设 | 第30页 |
| 2.3 基于齐次变换矩阵的机械臂运动学描述 | 第30-33页 |
| 2.3.1 刚体空间变换描述 | 第30-31页 |
| 2.3.2 齐次变换法刚体空间变换描述 | 第31-32页 |
| 2.3.3 齐次变换法机械臂运动方程推导 | 第32-33页 |
| 2.4 基于马达代数的机械臂运动学描述 | 第33-37页 |
| 2.4.1 马达代数框架内空间几何元素表示 | 第33-34页 |
| 2.4.2 马达代数框架内螺旋变换描述 | 第34-35页 |
| 2.4.3 马达代数框架内机械臂运动方程推导 | 第35-36页 |
| 2.4.4 马达代数框架内机械臂逆运动学求解 | 第36-37页 |
| 2.5 本文研究的空间机器人系统 | 第37-41页 |
| 2.5.1 动力学参数表示 | 第37-39页 |
| 2.5.2 D-H坐标系及D-H参数表示 | 第39-41页 |
| 2.6 本章小结 | 第41-42页 |
| 第三章 空间机械臂的运动学及动力学模型 | 第42-62页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 单臂空间机器人运动学模型 | 第42-52页 |
| 3.2.1 空间机械臂广义雅可比矩阵推导 | 第42-45页 |
| 3.2.2 空间机械臂的虚拟机械臂理论 | 第45-46页 |
| 3.2.3 基于马达代数空间机械臂运动方程推导 | 第46-48页 |
| 3.2.4 基于马达代数空间机械臂逆运动学求解 | 第48-51页 |
| 3.2.5 数值验证 | 第51-52页 |
| 3.3 平面双臂空间机器人运动学模型 | 第52-57页 |
| 3.3.1 平面双臂机器人广义雅可比矩阵推导 | 第52-56页 |
| 3.3.2 分解运动速度控制仿真 | 第56-57页 |
| 3.4 空间机器人动力学模型 | 第57-58页 |
| 3.4.1 拉格朗日方程法动力学模型 | 第57-58页 |
| 3.4.2 自由漂浮状态下的动力学方程 | 第58页 |
| 3.5 空间机器人的特性分析 | 第58-61页 |
| 3.5.1 运动特性分析 | 第58-60页 |
| 3.5.2 工作空间分析 | 第60-61页 |
| 3.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 第四章 空间机械臂轨迹规划和轨迹跟踪控制 | 第62-76页 |
| 4.1 引言 | 第62页 |
| 4.2 单臂空间机器人轨迹规划 | 第62-65页 |
| 4.2.1 关节空间轨迹规划 | 第62-63页 |
| 4.2.2 轨迹规划仿真 | 第63-65页 |
| 4.3 双臂空间机器人轨迹规划 | 第65-70页 |
| 4.3.1 姿态受限广义雅可比矩阵推导 | 第65-68页 |
| 4.3.2 分解速度参数化法 | 第68页 |
| 4.3.3 轨迹规划仿真 | 第68-70页 |
| 4.4 单臂空间机器人轨迹跟踪非线性控制 | 第70-75页 |
| 4.4.1 拉格朗日方程状态空间表达 | 第70-71页 |
| 4.4.2 系统状态反馈线性化 | 第71-73页 |
| 4.4.3 最优控制器设计 | 第73-75页 |
| 4.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 第五章 单臂系统虚拟样机建模与控制器验证 | 第76-83页 |
| 5.1 引言 | 第76页 |
| 5.2 单臂空间机器人虚拟样机模型 | 第76-78页 |
| 5.2.1 ADAMS简介 | 第76-77页 |
| 5.2.2 单臂空间机器人虚拟样机模型建立 | 第77-78页 |
| 5.3 ADAMS与MATLAB的联合仿真 | 第78-82页 |
| 5.3.1 联合仿真基本原理 | 第78-79页 |
| 5.3.2 MATLAB控制方案 | 第79-80页 |
| 5.3.3 联合仿真实验结果 | 第80-81页 |
| 5.3.4 联合仿真与自编动力学仿真结果对比 | 第81-82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 第六章 总结和展望 | 第83-85页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第83-84页 |
| 6.2 后续工作展望 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第91-92页 |
| 附录 | 第92-96页 |
