付 优，冯壮波

（1.山西工程科技职业大学计算机工程学院，山西 晋中030619；2.东南大学建筑学院，江苏 南京210096）

1 引言

双臂空间机器人作为执行太空在轨服务的一种重要工具手段，由于其风险代价低、稳定性强、操作空间广，受到航空领域研究人员的广泛关注［1-3］。为节约燃料、减轻负重，双臂空间机器人常处于自由漂浮的工作模式，即系统处于微弱重力环境且不受外力控制，此状态下空间机器人机械臂与基座的运动高度耦合，这就导致其运动控制问题较一般的地面机器人要更为复杂，传统的控制方法也因此失效，而模糊控制、神经网络、预测控制等现代控制理论得到了较好的运用［4-7］。文献［8］等针对存在外部干扰的双臂空间机器人基座姿态与机械臂末端协同控制问题，提出了一种神经网络补偿控制方法，消除了外部干扰对控制精度产生的影响。文献［9］等采用标称力矩附加模糊自适应补偿的复合控制方法，实现了双臂空间机器人末端轨迹跟踪。文献［10］等考虑具有不确定性的双臂空间机器人关节运动控制问题，基于增广变量法设计了一种改进鲁棒控制方法，达到了较好的抗干扰效果。

上述所提控制方法实现了双臂空间机器人精确轨迹跟踪，但均需实时获取机械臂关节角度和角速度信息，而这一过程极易引入测量误差，且为空间机器人配置测速器会造成系统质量以及成本的增加，为此采用基于状态观测器的控制方法具有较好的工程价值和应用前景。……