空間繩系機器人是一種能夠實施復雜空間操控任務的新型柔性空間機器人系統(tǒng)，是當前及未來空間飛行器技術發(fā)展的熱點方向之一�！犊臻g繩系機器人技術》重點介紹了空間繩系機器人的概念、系統(tǒng)組成、任務描述、空間繩系機器人系統(tǒng)動力學建模、感知測量技術、逼近目標的軌跡規(guī)劃技術、逼近控制技術及捕獲目標后處理技術等，是本研究團隊近年來研究過程中的理論成果的提煉和升華，是對解決的主要關鍵技術所形成的重要理論成果的匯集，融合了研究過程中產生的技術報告、研究生學位論文等。
《空間繩系機器人技術》適合從事空間飛行器設計、空間機器人技術等相關專業(yè)的工程技術人員參考，也可作為高等院校航天應用類相關專業(yè)研究生和高年級學生輔助教材。
第1章 緒論
1.1 空間繩系機器人的定義
1.2 空間繩系機器人的產生與發(fā)展
1.2.1 空間機器人
1.2.2 空間繩系技術
1.2.3 空間繩系機器人
1.3 空間繩系機器人的應用與研究方向
1.4 本書內容介紹
第2章 空間繩系機器人系統(tǒng)
2.1 空間繩系機器人組成結構
2.2 空間繩系機器人任務流程
2.2.1 平臺變軌
2.2.2 目標捕獲
2.2.3 拖曳變軌
2.3 空間繩系機器人分系統(tǒng)介紹
2.3.1 分離釋放分系統(tǒng)
2.3.2 目標操作分系統(tǒng)
2.3.3 狀態(tài)測量分系統(tǒng)
2.3.4 飛行控制分系統(tǒng)
2.3.5 綜合管理分系統(tǒng)
2.4 電源與供配電方案
2.5 熱控方案
2.6 小結
第3章 空間繩系機器人動力學／運動學
3.1 空間繩系機器人系統(tǒng)的動力學／運動學建模
3.1.1 基于珠子模型的建模與求解
3.1.2 基于Ritz法的建模與求解
3.1.3 基于混合單元法的建模與求解
3.1.4 基于牛頓-歐拉矢量方法的建模與求解
3.1.5 基于Hamilton原理的建模與求解
3.2 空間繩系機器人系統(tǒng)的動力學特性分析
3.2.1 平衡狀態(tài)分析
3.2.2 縱向振動分析
3.2.3 碰撞特性分析
3.2.4 徑向釋放特性分析
3.2.5 切向釋放特性分析
3.2.6 回收運動特性分析
3.3 小結
第4章 空間繩系機器人的感知測量技術
4.1 內部感知測量技術
4.1.1 位置傳感器
4.1.2 角度傳感器
4.1.3 速度傳感器
4.1.4 加速度傳感器
4.1.5 陀螺儀
4.1.6 GPS
4.2 外部非視覺感知測量技術
4.2.1 觸覺傳感器
4.2.2 力或力矩傳感器
4.2.3 接近覺傳感器
4.2.4 滑覺傳感器
4.2.5 測距傳感器
4.2.6 其他外部傳感器
4.3 基于視覺的感知測量技術
4.3.1 圖像預處理及基元提取
4.3.2 遠場方位角量測方案
4.3.3 近場相對位姿量測方案
4.3.4 空間繩系機器人目標跟蹤與測量實驗
4.4 小結
第5章 空間繩系機器人的軌跡規(guī)劃技術
5.1 航天器軌跡規(guī)劃問題概述
5.1.1 航天器軌跡規(guī)劃問題分類
5.1.2 航天器軌跡規(guī)劃主要方法
5.2 空間繩系機器人逼近目標軌跡規(guī)劃簡介
5.3 基于速度增量的機器人逼近軌跡規(guī)劃
5.3.1 基于速度增量的逼近軌跡規(guī)劃方法
5.3.2 基于速度增量的V-bar方向逼近規(guī)劃仿真
5.3.3 基于速度增量的R-bar方向逼近規(guī)劃仿真
5.3.4 基于速度增量的任意方向逼近規(guī)劃仿真
5.4 基于常推力的機器人逼近軌跡規(guī)劃
5.4.1 基于常推力的逼近軌跡規(guī)劃方法
5.4.2 基于常推力的V-bar方向逼近規(guī)劃仿真
5.4.3 基于常推力的R-bar方向逼近規(guī)劃仿真
5.5 基于變推力的機器人逼近軌跡規(guī)劃
5.5.1 基于變推力的逼近軌跡規(guī)劃方法
5.5.2 基于變推力的V-bar方向逼近規(guī)劃仿真
5.5.3 基于變推力的R-bar方向逼近規(guī)劃仿真
5.5.4 基于變推力的任意方向逼近規(guī)劃仿真
5.6 空間繩系機器人規(guī)劃控制力的優(yōu)化分配
5.6.1 空間繩系機器人規(guī)劃控制力優(yōu)化分配方法
5.6.2 規(guī)劃控制力優(yōu)化分配仿真分析
5.7 小結
第6章 空間繩系機器人逼近控制技術
6.1 基于推力器的空間繩系機器人逼近控制方法
6.1.1 空間繩系機器人逼近動力學模型
6.1.2 空間繩系機器人逼近控制器設計
6.2 考慮平臺運動的空間繩系機器人逼近位置協(xié)調控制
6.2.1 空間繩系機器人目標逼近動力學模型
6.2.2 空間繩系機器人逼近控制器的設計
6.3 基于可移動系繩點的空間繩系機器人逼近姿態(tài)協(xié)調控制
6.3.1 基于可移動系繩點的空間繩系機器人姿態(tài)動力學模型
6.3.2 空間繩系機器人逼近姿態(tài)控制任務分析
6.3.3 空間繩系機器人逼近姿態(tài)控制器設計
6.4 考慮系繩姿態(tài)干擾的空間繩系機器人逼近協(xié)調控制
6.4.1 空間繩系機器人逼近軌道／姿態(tài)動力學模型
6.4.2 空間繩系機器人逼近協(xié)調控制總體流程
6.4.3 空間繩系機器人逼近位置協(xié)調控制器設計
6.5 小結
第7章 空間繩系機器人的捕獲后處理技術
7.1 空間繩系機器人／目標復合體姿態(tài)協(xié)調控制
7.1.1 空間繩系機器人／目標復合體姿態(tài)動力學模型
7.1.2 空間繩系機器人／目標復合體姿態(tài)協(xié)調控制方法
7.2 空間繩系機器人的回收技術
7.2.1 空間繩系機器人回收動力學建模
7.2.2 基于閉環(huán)反饋的空間繩系機器人回收控制
7.3 空間繩系機器人的拖曳變軌技術
7.3.1 空間繩系機器人拖曳變軌動力學建模
7.3.2 基于偽譜法的空間繩系機器人最優(yōu)拖曳技術
7.3.3 基于滾動時域優(yōu)化的空間繩系機器人拖曳控制技術
7.3.4 空間繩系機器人分離變軌技術
7.4 小結
參考文獻
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