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题名空间黏附爬行机器人足端预压力优化与控制
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作者
姚森纯
孙俊
张晓龙
李钻
严余超
李云涛
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机构
上海航天控制技术研究所
上海市空间智能控制技术重点实验室
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出处
《飞控与探测》
2024年第2期14-27,共14页
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基金
国家自然科学基金(U22B2042,12102248,62204151)。
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文摘
基于仿生干黏附材料的空间足式爬行机器人可附着于航天器外表面并代替航天员完成舱外巡检、维护等工作,是无人自主化在轨服务与维护的有效途径。为保证足式爬行机器人与航天器的稳定附着,针对空间爬行机器人足端在与航天器接触时预压力对黏附稳定性影响的问题,提出一种足端预压力优化与控制方法。首先结合仿生黏附材料特性,建立黏附材料在预压阶段和黏附阶段的稳定性约束;其次在稳定性约束下基于二次规划方法优化足端力,保证预压力足够的同时减小对其他足的脱附力;最后通过基于环境刚度辨识的导纳控制实现优化后的力分配。结果表明,基于环境刚度辨识的导纳控制可实现预压力的柔顺控制,优化后的预压力可减小对其他黏附足的法向脱附力的影响,保证黏附爬行稳定性。
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关键词
空间爬行机器人
仿生干黏附
预压力
稳定性判据
导纳控制
柔顺控制
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Keywords
space climbing robot
dry bio-inspired adhesives
preload force
stability criterion
admittance control
compliant control
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分类号
TN24
[电子电信—物理电子学]
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