Введение
Глава 1. Требования к космическим манипуляторам : 16
1.1 Общее описание типовых операций 16
1.2 Схемы выполняемых движений 23
1.3. Разбиение операций роботов на технологические операции 30
1.4. Операции и требования к программному обеспечению 36
1.5 Применение сенсоров при выполнении технологических операций 38
1.5.1 Лазерные дальномеры 43
1.5.2 Инфракрасные параллактические (базовые) дальномеры 44
1.5.3 Тактильные датчики 44
1.5.4 Акселерометры в составе инерциальных систем 44
1.5.5 Видеосистемы СТЗ 44
1.5.6 Силомоментные сенсоры 45
1.6 Пример использования сенсорики 45
1.6.1 Перемещение к замку люка 48
1.6.2 Открытие замка люка 48
1.6.3 Извлечение ПГиз грузовой камеры 48
1.6.4 Перенос полезного груза к месту стыковки 49
1.6.5 Загрузка ПГ в грузовую камеру 49
1.7 Постановка задач исследования 50
1.8 Выводы по главе 1 52
Глава 2. Механика: геометрия и кинематика 54
2.1 Расчет кинематической схемы 54
2.1.1 Системы координат механизма манипулятора робота 54
2.1.2 Прямая задача кинематики 56
2.1.3 Обратная задача кинематики 56
2.1.3.1 Аналитическое решение обратной задачи кинематики 57
2.1.3.2 Геометрический метод решения обратной задачи кинематики 62
2.1.4 Различные виды управлений, использующих решения задач кинематики 68
2.2 Вычисление коэффициентов уравнений динамики манипуляционного робота 72
2.2.1 Описание исполнительного механизма робота 73
2.2.2 Формирование уравнений динамики механической системы 73
2.3 Расчет моментов 75
2.3.1 Методы вычислений 75
2.3.2 Применяемые математические формулы 77
2.3.3 Примеры типовых движений 78
2.3.3.1 Движение перехода из транспортного положения в рабочее (вертикальное).. 78
2.3.3.2 Движение из рабочего положения в обзорное для вертикали 81
2.3.3.3 Движение из рабочего положения в предстыковочное 84
2.3.3.4. Движение из предстыковочного в рабочее положение: 87
2.4 Выводы по главе 2 90
Глава 3. Алгоритмы программного обеспечения 93
3.1 Построение траекторий в свободной и несвободной среде 93
3.2 Алгоритмы отработки траекторий с учетом динамики манипулятора 96
3.3 Учет упругих свойств 97
3.4 Алгоритмы системы технического зрения (СТЗ) 98
3.5 Описания некоторых технологических операций космического манипулятора .. 102
3.5.1 Движение с СТЗ 102
3.5.2 Локальный обзор 103
3.5.3 Калибровка СТЗ 104
3.5.3.1 Калибровка при использовании кондуктора 105
3.5.3.2 Калибровка при использовании зеркала 107
3.6 Описание программной реализации 111
3.6.1 Описание управляющей части 112
3.6.1.1. Классы связи и инициализации 112
3.6.1.2. Дополнительные служебные классы 113
3.6.1.3. Ввод информации 114
3.6.1.4. Входной поток 115
3.6.1.5. Вывод информации 115
3.6.1.6. Выходной поток 116
3.6.1.7. Классы управления 116
3.6.1.8. Класс общего функционирования 118
3.6.1.9. Регистрация классов в системе 118
3.6.2. Описание общего функционирования системы 119
3.6.3. Описание моделирующей части ПО 122
3.6.3.1. Ввод информации 123
3.6.3.2. Входной поток 123
3.6.3.3. Вывод информации 123
3.6.3.4. Выходной поток 123
3.6.3.5. Класс управления 124
3.6.3.6. Класс общей отработки 124
3.6.4. Описание функционирования модели 125
3.7 Выводы по главе 3 126
Глава 4. Реализация системы управления космическим роботом Dores 128
4.1 Общие схемы управления исполнительными механизмами 128
4.2 Характеристики основных элементов 135
4.2 Характеристики основных элементов 136
4.3 Сведения об испытаниях робота Dores 139
4.4 Выводы по главе 4 142
5. Заключение 144
Публикации автора по теме диссертации 146
1. Использованная литература
