谷勇霞　张玉玲　赵杰亮　阎绍泽

1.北京工商大学，北京，100048　2.清华大学摩擦学国家重点实验室，北京，100084



漂浮基空间机械臂动力学问题研究进展

谷勇霞1张玉玲1赵杰亮2阎绍泽2

1.北京工商大学，北京，1000482.清华大学摩擦学国家重点实验室，北京，100084

空间机械臂的载体处于自由漂浮状态，载体与机械臂之间存在运动学与动力学耦合行为，导致其运动学、动力学分析与控制比地面机械臂复杂得多，而建立精确的动力学模型和高效的控制策略是空间机械臂研究的重点与难点。对空间机械臂动力学建模方法及精细动力学建模进行了详细综述；总结了姿态调整运动规划、非完整路径规划及避奇异位形路径规划等运动规划方法；概述了空间机械臂捕获目标过程的碰撞动力学建模和控制策略研究。在此基础上指出了当前空间机械臂在动力学建模与控制方面存在的问题与不足，并对有待于进一步研究的若干问题进行了展望。

空间机械臂；动力学建模；捕获目标；接触碰撞

1　漂浮基空间机械臂简介

空间机械臂作为航天器上一种重要的在轨服务工具，可以完成释放/回收卫星、在轨监测和空间站的在轨装配、维修等各种任务，大大提高了宇航员的舱外工作能力及在轨操作的安全性，因此具有强大的实用性和广阔的应用前景[1]。自20世纪80年代以来，以美国为首，加、俄、德、日等国都相继掌握了空间机械臂技术，如加拿大和NASA联合研制的移动服务系统(MSS)、加拿大机械臂Canadarm以及Canadarm2、欧洲机械臂(ERA)、日本工程试验卫星-VII(ETS-VII)等。……