自由漂浮空间机器人运动规划的多项式插值法

作者：崔浩; 戈新生^*

来源：北京信息科技大学学报(自然科学版), 2019, 34(04): 17-29.

DOI：10.16508/j.cnki.11-5866/n.2019.04.004

• 空间机器人
• 非完整运动规划
• 运动规划
• 多项式插值
• 最优控制

当载体不受控时,机械臂和载体运动之间存在非完整约束。根据多体动力学理论建立自由漂浮空间机器人动力学模型,给定系统的初始和目标位形,选取空间机械臂关节耗散能最小为性能指标,运用多项式插值逼近机械臂关节运动轨迹,将插值多项式的系数作为优化参数,采用序列二次规划法优化求解空间机械臂关节运动轨迹。数值仿真结果表明,航天器载体和机械臂从初始位置到运动终端位置的过程中,轨迹平滑连续,能准确到达目标位形,没有迂回运动,保证了系统展开过程的平稳性,控制输入变化幅度较小,且在始末时刻保证控制输入均为0,验证了多项式插值逼近自由漂浮空间机械臂运动规划是可行有效的。

• 单位
  机电工程学院; 北京信息科技大学