自由漂浮空間機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的多項(xiàng)式插值法
關(guān)鍵詞：空間機(jī)器人 非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃 多項(xiàng)式插值 最優(yōu)控制
摘要：當(dāng)載體不受控時(shí),機(jī)械臂和載體運(yùn)動(dòng)之間存在非完整約束。根據(jù)多體動(dòng)力學(xué)理論建立自由漂浮空間機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型,給定系統(tǒng)的初始和目標(biāo)位形,選取空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)耗散能最小為性能指標(biāo),運(yùn)用多項(xiàng)式插值逼近機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡,將插值多項(xiàng)式的系數(shù)作為優(yōu)化參數(shù),采用序列二次規(guī)劃法優(yōu)化求解空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡。數(shù)值仿真結(jié)果表明,航天器載體和機(jī)械臂從初始位置到運(yùn)動(dòng)終端位置的過(guò)程中,軌跡平滑連續(xù),能準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)位形,沒(méi)有迂回運(yùn)動(dòng),保證了系統(tǒng)展開(kāi)過(guò)程的平穩(wěn)性,控制輸入變化幅度較小,且在始末時(shí)刻保證控制輸入均為0,驗(yàn)證了多項(xiàng)式插值逼近自由漂浮空間機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃是可行有效的。
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