多柔性臂空间机器人系统的动力学、控制

用于空间站、航天飞机的多臂空间机器人系统，和平时期能够替代宇航员完成太空作业、太空实验以及大型空间站在轨组装工作，并是释放、回收及维修失效卫星的有利工具；战时则是俘获、破坏敌方各类卫星系统的有效武器；因此成为空间技术大国争先研究的对象。由于空间机器人处于太空失重状态，系统经常满足动量守恒、动量矩守恒或动量与动量矩均守恒的动力学约束(后者还是非完整约束)；此外当这些臂共同持有同一载荷时，系统还将引入接触几何约束；且由于技术和发射费用的原因，机械臂的柔性不可忽略！故多柔性臂空间机器人的动力学与控制问题远较地面机器人复杂，有许多富有挑战意义的理论问题需要得到解决，其研究有重大的理论和实际意义。我们将系统地分析此类空间机器人系统的运动学、动力学特性，以克服非完整动力学约束、接触几何约束及机械臂柔性的引入，对控制系统设计产生的影响，给出各种复杂工况条件下多柔性臂空间机器人各类任务操作的有效控制方法。