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基于自适应柔顺控制的航天器部件装配

2023-03-27分类号:V465;TP273;TP242

【作者】陈书清  李铁民  
【部门】清华大学机械工程系  
【摘要】利用机器人技术完成航天器部件的装配任务,是中国航天领域的研究重点.仅依靠位置控制完成装配任务时,装配误差的存在会导致航天器部件存在较大的接触力,从而破坏航天器部件的表面质量和表面涂层,进而影响航天器部件的服役寿命.因此,在装配过程中需要使用柔顺控制来调控接触力.目前,在机器人装配中应用的柔顺控制方法需要依据经验设定控制参数,而2个装配体之间的接触力与控制参数密切相关,这会导致接触力不可控.为避免接触力过大,该文提出了一种柔顺控制方法,通过装配过程中的接触力和状态信息,根据不同环境刚度自适应地调整柔顺控制的目标位置和控制参数.为了验证此方法的可行性,该文进行了仿真和实验研究,并与位置控制和经典的导纳控制进行比较,实验结果表明:该文提出的方法具有收敛速度快、残余接触力小、可自动调节控制参数等优势.该方法为航天器部件的机器人自主装配奠定了理论和技术的基础,并有望应用于实际航天器部件装配任务中.
【关键词】自适应柔顺控制  航天器部件  机器人装配  接触力
【基金】国家自然科学基金面上项目(52175017)
【所属期刊栏目】清华大学学报(自然科学版)
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