空間機器人遙操作系統(tǒng)原理

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 空間機器人 1
1.2 遙操作 2
1.2.1 遙操作的研究背景 2
1.2.2 遙操作的概念 3
1.2.3 遙操作的特點 5
1.2.4 遙操作的操作模式 7
1.2.5 遙操作的關(guān)鍵技術(shù) 9
第2章 空間機器人動力學(xué)建模技術(shù) 13
2.1 自由漂浮空間機器人運動學(xué)模型 13
2.1.1 模型假設(shè) 13
2.1.2 坐標(biāo)系與符號定義 14
2.1.3 運動學(xué)建模 16
2.1.4 運動學(xué)模型的積分形式 21
2.1.5 空間機器人仿真模型校驗 22
2.2 受控機械臂關(guān)節(jié)建模 29
2.3 小結(jié) 32
第3章 空間機器人遙操作不確定大時延影響 33
3.1 不確定大時延及其對遙操作的影響 33
3.1.1 空間遙操作時延產(chǎn)生原因、分類及其基本特點 33
3.1.2 時延對遙操作的影響 34
3.2 不確定大時延影響消減條件 41
3.2.1 不確定大時延影響消減的基本條件 41
3.2.2 固定物體操作條件下的不確定大時延影響消減條件 42
3.2.3 漂浮物體的操作條件下的不確定大時延影響消減條件 43
3.3 小結(jié) 47
第4章 空間機器人遙操作不確定大時延影響消減技術(shù) 48
4.1 大時延影響消減技術(shù)研究現(xiàn)狀 50
4.2 遙操作大時延影響消減策略及在線修正方法 51
4.2.1 預(yù)測模型在線修正原理 51
4.2.2 遙操作大時延影響消減策略 57
4.2.3 仿真實驗驗證 57
4.3 遙操作不確定時延影響消減策略 64
4.3.1 時標(biāo)準(zhǔn)確條件下的不確定時延影響消減方法 64
4.3.2 時標(biāo)基準(zhǔn)誤差/基準(zhǔn)時延偏差下的不確定時延影響消減方法 81
4.3.3 無時標(biāo)條件下的不確定時延影響消減方法 88
4.4 遙操作不確定雙向大時延影響消減策略 96
4.4.1 遙操作不確定雙向大時延影響消減策略 96
4.4.2 仿真實驗驗證 101
4.5 小結(jié) 116
第5章 空間目標(biāo)慣性參數(shù)辨識技術(shù) 117
5.1 主星/基座慣性參數(shù)辨識模型 117
5.1.1 主星慣性參數(shù)辨識問題 117
5.1.2 辨識問題的模型簡化 119
5.1.3 目標(biāo)函數(shù)的形貌與優(yōu)化方法的選擇 120
5.1.4 基于改進(jìn)的PSO方法的主星慣性參數(shù)辨識 121
5.1.5 主星慣性參數(shù)辨識實驗結(jié)果及分析 136
5.2 被抓取目標(biāo)物體的慣性參數(shù)辨識 139
5.2.1 目標(biāo)物體慣性參數(shù)辨識模型 140
5.2.2 求解目標(biāo)物體全部慣性參數(shù) 140
5.2.3 慣量矩陣與其他慣性參數(shù)的函數(shù)關(guān)系 144
5.2.4 基于慣量矩陣求解一致性的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù) 146
5.2.5 求解目標(biāo)物體慣性參數(shù)辨識問題的種群分布演化 149
5.2.6 目標(biāo)物體慣性參數(shù)辨識實驗結(jié)果及分析 155
5.3 小結(jié) 160
參考文獻(xiàn) 161