机器人卫星在空间捕捉浮游运动目标的智能控制策略

自由飞行空间机器人比以前的空间遥控机械手具有小型、灵活、低价及自主控制等优点，因此它是未来能代替宇航员做舱外作业的重要工具。本课题就针对自由飞行空间机器人实际应用所必需的两个基本问题，即当机械手捕捉目标时克服姿态干扰的问题和寻找最佳路径以保证安全与节能问题。为此本课题首先提出了双臂自由飞行空间机器人在空间的运动学和动力学模型，用来描述它在空间中的运动特点和工作空间范围，其次提出了它在空间克服姿态干扰，避免碰撞障碍物，自主地捕捉目标的路径规划算法，最后提出了基于受限最小干扰图的姿态控制算法，解决了在不额外消耗能源条件下准确地捕捉目标的问题。本课题最后通过仿真实验验证了上述理论与控制算法的可行性。