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期刊信息/Journal information
载人航天
载人航天

周建平

双月刊

1674-5825

zrht@cmse.gov.cn

010-66354531/32;010-66357172

100720

北京市北三环中路四号

载人航天/Journal MANNED SPACEFLIGHTCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    基于全局预设性能的空间机器人自适应轨迹跟踪控制

    刘程果李俊阳
    805-814页
    查看更多>>摘要：针对基座浮动刚性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,基于自适应神经网络、性能函数以及障碍函数提出了一种新的全局自适应控制策略.首先,对于机器人系统任意初始状态,所设计的控制器使得轨迹跟踪误差在预定义时间内收敛,并始终约束在给定的性能函数边界范围内,从而保证期望瞬态与稳态性能;然后,基于单参数更新技术设计自适应神经网络逼近空间机器人动力学模型不确定性以减小计算负担;最后,通过Lyapunov稳定性分析判据证明系统所有状态的一致有界性.数值仿真结果表明:所提方法不仅能使得空间机器人的轨迹跟踪精度达到期望性能约束要求,还能保证被控系统的全局稳定性.

    空间机器人自适应控制全局稳定性预设性能

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    空间非合作目标粘附捕获动力学建模与仿真研究

    袁越宇季如国张晓龙刘晓峰...
    815-824页
    查看更多>>摘要：针对使用粘附抓捕方法进行空间非合作目标捕获能力界限不清的问题,对具有Stewart碰撞缓冲平台的服务航天器的粘附抓捕动力学建模问题展开研究,提出了基于混合坐标多柔体动力学建模方法、罚函数接触建模方法和Cohesive模型的粘附捕获动力学模型;在此基础之上,对粘附捕获过程中的动力学行为仿真分析,探究碰撞速度、缓冲器阻尼对系统动力学行为的影响.仿真结果表明:随着碰撞速度的增加,粘附捕获失败的可能性会增加;增加缓冲器阻尼可提高捕获的成功率.

    空间非合作目标粘附捕获动力学建模混合坐标Cohesive模型

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    空间动态附着机器人自适应变阻抗柔顺控制方法研究

    白佳骆李剑飞潘博张印...
    825-833页
    查看更多>>摘要：为解决机器人对空间站等航天器维护任务中的缓冲着陆问题,设计了一种可在较高速飞行条件下对目标航天器进行柔顺附着的空间动态附着机器人.基于并联腿式的附着机器人,研究并建立并联腿的运动学和接触碰撞力模型,得到关节电机输出力矩与足端接触力的映射关系;针对高速碰撞过程中接触力和位置控制需求,设计了一种自适应变阻抗柔顺控制方法,研究在空间微重力环境下的低扰动柔顺附着过程.实验结果表明:与定阻抗参数控制方法相比,自适应变阻抗柔顺控制方法可以有效抑制碰撞瞬间产生的峰值力,提高了动态附着过程的平缓性,实现对目标物的低扰动柔顺附着.

    附着机器人自适应低扰动峰值力柔顺控制

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    面向空间站维护的微纳卫星绕飞姿轨协同控制方法研究

    张雨乔琛远赵勇黄奕勇...
    834-843页
    查看更多>>摘要：针对微纳卫星执行空间站维护的近距离绕飞巡检任务的复杂性,建立了姿轨协同动力学模型,提出了一种分段设计姿轨联合控制方法.首先,观测段采用优化两点边值问题的方法,给出了符合观测要求的自由漂移轨迹;其次,基于非奇异快速终端滑模的有限时间姿态控制器设计微纳卫星的姿态控制律,使其满足绕飞轨迹约束及观测段的姿态需求;最后,转移段采用最优控制方法优化小推力转移问题,实现了燃料最优的巡检轨迹设计.仿真结果表明:在分段求解设计控制的作用下,微纳卫星在绕飞过程中能有效对空间站进行避撞并实现近距离观测巡检,解决了观测与机动同时进行导致的姿态冲突问题.

    绕飞巡检姿态控制轨道控制近距离观测空间站维护

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    面向空间场景建模的三角网格神经辐射场模型压缩

    李中衡周轶丁冯新健张秋光...
    844-853页
    查看更多>>摘要：为解决神经辐射场渲染方法模型内存占用过大的问题,提出了神经三角网格算法.通过在训练好的三维网格模型中构建顶点特征向量,利用传统渲染管线中的光栅化计算射线与三角网格的交点,并通过重心坐标获得对应交点的特征.在多个公开数据集上的实验结果表明:所提方法在保证渲染质量的前提下,只需要较小的存储空间来存储神经辐射场模型,模型的压缩率达到了25%.可视化的实验结果表明:所提方法能够得到高质量的新视角合成结果.该方法能够剔除场景中无用点的特征和场景内部的特征,减小模型的存储空间,此外三角网格的顶点特征能够直接利用顶点索引获取,从而能够在嵌入式设备上应用.

    模型压缩神经辐射场光栅渲染神经三角网格

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    机器人航天员的发展综述及展望

    徐坤韩萌赵志军庄星瀚...
    854-868页
    查看更多>>摘要：随着中国空间站的全面建成,使用机器人航天员辅助或替代人类航天员已成为备受关注的研究热点.综述了世界主要航天强国在过去二十多年中机器人航天员在空间站舱内服务领域的发展现状、趋势、关键技术与挑战,并展望了未来的研究方向.介绍了国内外在机器人航天员方向的研究进展;分析了该领域发展所面临的4 个关键技术挑战:环境感知、自主决策、运动规划和灵巧操作;最后,展望了未来的研究方向,包括先进感知技术、自主决策技术、人机交互技术以及多传感器融合的操作技术.研究内容有望为机器人航天员在空间站舱内执行任务提供更智能、更高效的支持.

    机器人航天员在轨舱内操作环境感知自主决策灵巧操作

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