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空间机械臂收拢状态零重力模拟 被引量：15
1
作者 高海波 郝峰 +3 位作者 邓宗全 刘振 丁亮 岳洪浩 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期9-15,共7页
利用吊丝配重法进行零重力模拟装置的结构设计,结合重力补偿原理推导出空间机械臂分离体静力学重力补偿计算公式,同时采用最小方差原理将多个力矩的优化问题转化为一个总体目标,建立了吊点力优化程序,通过该优化程序得到各吊点力的数值... 利用吊丝配重法进行零重力模拟装置的结构设计,结合重力补偿原理推导出空间机械臂分离体静力学重力补偿计算公式,同时采用最小方差原理将多个力矩的优化问题转化为一个总体目标,建立了吊点力优化程序,通过该优化程序得到各吊点力的数值.当吊丝长度为1000mm时,利用ADAMS建立空间机械臂零重力模拟装置模型.当空间机械臂为静止状态时,吊点优化计算结果与仿真值相比,结果相对误差在10%左右;当空间机械臂各关节以0.5°/s和1°/s匀速运动时,零重力模拟装置对其产生的附加弯曲力矩和附加反转矩均未超过技术指标要求.因此,该方案可用于实际空间机械臂的零重力模拟. 展开更多
关键词 空间机械臂 零重力模拟 吊点力优化 ADAMS仿真
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基于吊丝配重法的卫星天线展开臂零重力模拟系统研究现状及趋势 被引量：2
2
作者 段新豪 张海东 +1 位作者 李德勇 邓浩 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第S01期92-94,共3页
介绍了吊丝配重法在卫星天线展开臂的应用、发展过程及国内外现状。建立了典型的天线展开臂零重力模拟系统的力学三维模型,并对该模型引入的附加转动惯量进行了计算。着重介绍了吊丝配重法中被动重力补偿系统和主动重力补偿系统,并对两... 介绍了吊丝配重法在卫星天线展开臂的应用、发展过程及国内外现状。建立了典型的天线展开臂零重力模拟系统的力学三维模型,并对该模型引入的附加转动惯量进行了计算。着重介绍了吊丝配重法中被动重力补偿系统和主动重力补偿系统,并对两者进行对比分析。然后针对展开缓慢的二臂杆展开臂,提出一种二级展开零重力试验装置。最后对吊丝配重法的卫星天线展开臂零重力模拟系统的发展趋势和发展方向进行了预测。 展开更多
关键词 天线展开臂 零重力模拟 吊丝配重法 重力补偿
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机器人动态受力感知及零重力运动模拟技术 被引量：2
3
作者 胡瑞钦 孟少华 +2 位作者 张成立 董悫 张立建 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期974-982,共9页
针对航天器在轨服务任务的地面零重力模拟需求,研究基于工业机器人的零重力运动模拟技术。建立基于BP神经网络的受力感知预测模型,该模型采用机器人末端姿态、加速度、角速度和角加速度作为输入层参数,采用机器人末端六维力传感器数据... 针对航天器在轨服务任务的地面零重力模拟需求,研究基于工业机器人的零重力运动模拟技术。建立基于BP神经网络的受力感知预测模型,该模型采用机器人末端姿态、加速度、角速度和角加速度作为输入层参数,采用机器人末端六维力传感器数据作为输出层参数,实现了对机器人末端负载的高精度动态受力感知。设计正交试验方法确定机器人的运动路径点进行样本数据采集,实现了受力感知预测模型对机器人全工作空间的覆盖。进一步,基于对机器人末端负载的受力感知数据,应用动力学理论计算负载在失重状态下的运动速度,并控制机器人执行相应的运动,实现了对机器人末端负载的零重力运动模拟。 展开更多
关键词 在轨服务 零重力模拟 BP神经网络 机器人控制
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基于吊丝配重的空间机械臂零重力模拟装置卸载率分析及评价 被引量：14
4
作者 李煜琦 邵珠峰 +1 位作者 田斯慧 唐晓强 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期293-300,共8页
针对基于吊丝配重的空间机械臂零重力模拟系统的性能评价问题,提出"卸载率"指标,研究提高系统模拟精度和可靠性的改进方法.首先,基于小变形假设和线性叠加原理,在考虑2维随动系统跟随位置误差和吊索拉力误差的情况下,分别分... 针对基于吊丝配重的空间机械臂零重力模拟系统的性能评价问题,提出"卸载率"指标,研究提高系统模拟精度和可靠性的改进方法.首先,基于小变形假设和线性叠加原理,在考虑2维随动系统跟随位置误差和吊索拉力误差的情况下,分别分析臂杆附加应力情况和弯扭复合变形.然后,建立吊索拉力误差和附加应力的线性关系,并获得吊索拉力误差对臂杆附加应力的"影响度".随后,定义单个吊索"卸载率"和零重力模拟装置"总卸载率"的指标.最后,研究了"卸载率"计算方法和相互关系. 展开更多
关键词 零重力模拟 空间机械臂 卸载率 性能评价
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航天器舱门零重力环境模拟卸载系统设计分析 被引量：6
5
作者 赵本华 张斌 +4 位作者 白忠奕 夏祥东 任华兴 王燕 于震 《宇航总体技术》 2019年第4期21-27,共7页
卸载系统是舱门展开试验装备的重要组成部分,重点对展开试验卸载系统进行设计与分析研究。鉴于空间舱门运行轨迹复杂,采用二维滑轨吊挂方法适应曲线展开轨迹。针对质量大、易导致支撑部件变形以及卸载困难,采用多点长距离支撑均匀分散... 卸载系统是舱门展开试验装备的重要组成部分,重点对展开试验卸载系统进行设计与分析研究。鉴于空间舱门运行轨迹复杂,采用二维滑轨吊挂方法适应曲线展开轨迹。针对质量大、易导致支撑部件变形以及卸载困难,采用多点长距离支撑均匀分散受力。设计柔性自适应弹性吊挂,对运行过程波动进行有效缓冲,避免刚性碰撞。采用高精度数显可读式拉力传感监测系统,实现展开过程拉力在线检测。针对高卸载效率要求,采用二维可调式转接组件适应多状态舱门调平,最后实现卸载率96.31%以上。结果表明,舱门零重力环境模拟卸载系统设计方法可行,分析过程合理,满足工程应用需求。 展开更多
关键词 航天器舱门 零重力环境模拟 卸载系统
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基于静平衡原理的机械臂重力补偿方法研究 被引量：4
6
作者 何雷 孙汉旭 +1 位作者 贾庆轩 叶平 《机电产品开发与创新》 2013年第1期9-11,共3页
针对目前的水浮法、自由落体法、气浮法和吊丝配重法等空间机械臂的微重力地面模拟试验方法在具体应用时的成本、实现方法以及其他缺点,不能满足空间机械臂作复杂运动及在地面进行功能测试的要求。论文提出了一种基于静平衡原理和悬挂... 针对目前的水浮法、自由落体法、气浮法和吊丝配重法等空间机械臂的微重力地面模拟试验方法在具体应用时的成本、实现方法以及其他缺点,不能满足空间机械臂作复杂运动及在地面进行功能测试的要求。论文提出了一种基于静平衡原理和悬挂弹簧法相结合的方法实现机械臂重力补偿,并通过运用ADAMS进行仿真验证,表明该方法可以用于空间机械臂的零重力模拟。 展开更多
关键词 空间机械臂 静平衡 ADAMS仿真 零重力模拟
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基于摩擦力的机械臂零重力系统卸载性能 被引量：2
7
作者 田斯慧 唐晓强 +1 位作者 代海林 李煜琦 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期831-837,共7页
空间机械臂在地面零重力系统进行模拟实验前,需先用装有传感器的模拟机械臂对模拟系统的卸载性能进行评定,以保证系统工作时的可靠性。该文首先建立了一个七关节机械臂在地面零重力系统中的动力学模型,计算了各关节扭矩,并以扭矩作为模... 空间机械臂在地面零重力系统进行模拟实验前,需先用装有传感器的模拟机械臂对模拟系统的卸载性能进行评定,以保证系统工作时的可靠性。该文首先建立了一个七关节机械臂在地面零重力系统中的动力学模型,计算了各关节扭矩,并以扭矩作为模拟系统卸载性能的评价指标。接着采用连续性摩擦模型对系统进行摩擦力参数辨识,通过实验结果反推出系统的摩擦力特性,并对关节扭矩进行修正。修正后的计算扭矩更接近实验值,保证了理论建模的准确性。该模型可以预测出未安装传感器的空间机械臂在模拟系统中运行时的力学参数,保证实验的安全。 展开更多
关键词 空间机械臂 零重力模拟系统 关节扭矩 摩擦力
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航天器大型柔性附件地面模态试验与性能评价研究 被引量：1
8
作者 臧旭 唐国安 +1 位作者 郭其威 董寻虎 《载人航天》 CSCD 2017年第4期556-563,共8页
航天器大型柔性附件地面模态试验既须考虑空气阻力影响,又要分析地面重力带来的边界效应的影响,以动力学特性完全确定的标准杆结构为依托,首先在气动-电磁悬挂系统上进行不同长度标准杆地面模态试验,然后利用Rayleigh-Rize法和有限元法... 航天器大型柔性附件地面模态试验既须考虑空气阻力影响,又要分析地面重力带来的边界效应的影响,以动力学特性完全确定的标准杆结构为依托,首先在气动-电磁悬挂系统上进行不同长度标准杆地面模态试验,然后利用Rayleigh-Rize法和有限元法进行数值仿真模拟,研究表明气动-电磁超低频悬挂系统使水平方向测试结果偏高而使垂直方向测试结果偏低,并开展气动-电磁超低频悬挂系统性能评价研究,建议通过电磁力抵消附加质量影响并在水平方向增加随动设计。 展开更多
关键词 气动-电磁悬挂装置 零重力模拟 模态试验 数值模拟
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基于干扰力时间积分的悬吊漂浮物随动控制方法 被引量：14
9
作者 邹胜宇 刘振 +3 位作者 高海波 丁亮 李楠 邓宗全 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,16,共9页
为消除卫星6自由度失重模拟系统对悬吊式漂浮目标体的运动干扰,提出了干扰力的随动控制方法.首先提出随动控制策略:以吊索摆角对时间积分项、比例项和时间微分项分别表征模拟系统对失重对象的干扰冲量、系统位置跟踪误差和系统速度跟踪... 为消除卫星6自由度失重模拟系统对悬吊式漂浮目标体的运动干扰,提出了干扰力的随动控制方法.首先提出随动控制策略:以吊索摆角对时间积分项、比例项和时间微分项分别表征模拟系统对失重对象的干扰冲量、系统位置跟踪误差和系统速度跟踪误差;要求三者趋向于0.然后建立控制模型:建立随动悬吊模块的3维动力学模型;根据线性简化后模型的对称性和解耦性,得出控制用的2维线性模型.构造基于吊索摆角调节的随动控制系统结构,根据经典控制理论设计调节控制器.另外,速率反馈方法被引入到控制模型中,避免在控制带宽内产生谐振现象.仿真结果表明零重力模拟系统能快速地跟上漂浮对象,且此过程中对漂浮对象的干扰冲量为0,验证了本文控制策略与控制器的可行性和有效性. 展开更多
关键词 零重力模拟 悬吊法 动力学 随动控制 仿真
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