王 岚，林凌杰，常 影，薛 峰

(哈尔滨工程大学机电工程学院，哈尔滨 150001)

0 引 言

航天员在太空中进行任务时，感受不到重力的存在，但惯性力依然存在[1-2]。如果物体的质量较大，则航天员很难保证其在目标点的速度为零。在作业过程中，较大的惯性力可能会使航天服手套撕裂，因此有必要在地面对航天员进行模拟训练。

本文在文献[1]所研究的基于虚拟现实技术的航天员作业训练环境下，在航天员完成搬运或安装某一目标物体的过程中，对目标物体的速度进行规划。从而对航天员进行有效的示教，提高航天员的训练速度，同时可以为航天员作业训练系统的模拟仿真和建立“虚拟人”模拟仿真系统提供参考。

速度规划算法种类繁多，最常使用的是直线型加减速控制算法、S型曲线加减速控制算法等。直线型加减速算法是最简单易行的算法，但其加速度存在突变点，导致冲击较大[3]。S型曲线保证了速度和加速度的连续，冲击较小。文献[4-6]中的方法均假设允许的最大速度和最大加速度为常量，通过相平面法，得到各阶段的运行时间的解析解。

近年来，直接方法成为时间最优速度规划的研究重点，该方法通过将时间连续模型离散化，将时间最优速度规划转化为一个静态最优化问题，得到时间最优速度规划的数值解[7]。杨亮亮等[8]将关于加速度变化时间的方程组化简为一元高次方程后，转化为单一凸型函数，进而用牛顿迭代法进行求解。Lin[9]提出……