【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于改进混沌粒子群算法的空间机器人最小基座扰动轨迹规划方法，属于计算航空航天
技术介绍
空间机器人在空间在轨服务中扮演着一个不可替代的角色，自由漂浮状态下的空间机器人系统是不稳定的，当空间机器人在太空中执行任务时，其运动会对基座的位置和姿态产生扰动，同时，基座位置和姿态的改变又会对空间机器人的运动产生一定影响，有可能导致任务的失败，进而带来不可估量的损失。为了维持基座的位置和姿态保持不变，减少它们之间的相互影响，则需要对空间机器人的运动轨迹进行规划，使其在运动过程中对基座的扰动达到最小。对于空间机器人最小基座扰动轨迹规划的问题一直都是研究的热点和难点。1991年，Dubowsky和Torres提出了一种增强干扰图的技术方法，此方法可以优化空间机器人的运动轨迹进而减小对基座的扰动，但是仅对两自由度空间机械臂进行了论证，不能广泛应用于多自由度空间机械臂；2001年，Yoshida等提出了一种零反作用的思想，基于广义雅克比矩阵在基座姿态无扰动的约束下进行空间机械臂轨迹规划，但不适用于冗余空间机械臂；2006年，Panfeng Huang等提出了一种基于遗传算法的最小基座扰动路径规划，但遗传算法的实现比较复杂且收敛时间较长；2011年，王明等人提出了基于混沌粒子群算法的基座干扰力矩最小的轨迹规划，但并未考虑基座的位姿扰动
最小；2014年，夏红伟等提出基于混沌粒子群算法的基座姿态扰动最小轨迹规划，但并未考虑基座的位置扰动最小。到目前为止，在空间机器人轨迹规划时并未考虑到空间机器人的基座位置和姿态都应该是扰动最小。专利技...
【技术保护点】
一种空间机器人最小基座扰动轨迹规划方法，其特征在于：其包括如下步骤：(1)利用广义雅克比矩阵建立6自由度空间机器人的运动学方程，结合D‑H参数法对空间机器人进行建模；(2)定义空间机器人的几何参数，其包括：包括关节的数量、关节之间连杆的长度、连杆和基座的质量及关节的力矩；(3)利用7阶正弦多项式函数对空间机器人的关节进行参数化；(4)以基座位置、姿态的精度要求，关节角速度限制和角加速度的限制为约束条件，建立空间机器人基座位置和姿态扰动最小的关节轨迹规划目标优化模型；(5)采用改进的混沌粒子群算法求解，输出最优值，进而得到空间机器人在基座位姿扰动最小情况下的最优轨迹。
【技术特征摘要】
1.一种空间机器人最小基座扰动轨迹规划方法，其特征在于：其包括如下步骤：(1)利用广义雅克比矩阵建立6自由度空间机器人的运动学方程，结合D-H参数法对空间机器人进行建模；(2)定义空间机器人的几何参数，其包括：包括关节的数量、关节之间连杆的长度、连杆和基座的质量及关节的力矩；(3)利用7阶正弦多项式函数对空间机器人的关节进行参数化；(4)以基座位置、姿态的精度要求，关节角速度限制和角加速度的限制为约束条件，建立空间机器人基座位置和姿态扰动最小的关节轨迹规划目标优化模型；(5)采用改进的混沌粒子群算法求解，输出最优值，进而得到空间机器人在基座位姿扰动最小情况下的最优轨迹。2.根据权利要求1所述的空间机器人最小基座扰动轨迹规划方法，其特征在于：所述步...
【专利技术属性】
技术研发人员：张强，张建霞，周东生，魏小鹏，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。