面向在轨服务任务的气囊型软体机械臂运动学建模与分析

面向在轨服务任务的气囊型软体机械臂运动学建模与分析

论文摘要

针对软体机械臂具有质量轻、自由度多、适应复杂非结构环境、大范围变形等独特优势,提出一种气压驱动式软体机械臂。利用3节中空的波纹管并联形成软体驱动器,进而3节软体驱动器串联形成软体机械臂,通过控制不同波纹管内的气压输入实现机械臂复杂空间运动。基于局部弹性变形假设建立了机械臂运动学模型,根据气囊输入压力和机械臂物性参数,可以计算得到机械臂运动轨迹,并仿真分析了软体机械臂末端运动包络的尺寸和形状特征。建立的气囊型软体机械臂运动学模型及分析结果为机械臂设计和运动控制提供了理论基础。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 气囊型软体机械臂建模
  •   2.1 问题描述
  •   2.2 无刚性约束框的单节软体驱动器模型
  •   2.3 带刚性约束框的单节软体驱动器运动学模型
  •   2.4 带刚性约束框的多节软体驱动器串联模型
  • 3 仿真与分析
  •   3.1 仿真验证
  •   3.2 机械臂末端运动包络分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘红卫,张翔,黄奕勇,陈小前

    关键词: 在轨服务,软体机械臂,软体驱动器,运动学建模,运动包络

    来源: 载人航天 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 航空航天科学与工程,自动化技术

    单位: 军事科学院国防科技创新研究院,国防科技大学空天科学学院

    基金: 国家自然科学基金青年基金项目(11702320),军内科研项目(JK20172A04234,JK20182A020256)

    分类号: TP241;V441

    DOI: 10.16329/j.cnki.zrht.2019.03.010

    页码: 347-354

    总页数: 8

    文件大小: 2149K

    下载量: 193

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