本技术提出了一种绳驱空间机械臂自主捕获运动目标的高效轨迹规划方法。该方法首先基于机械臂的运动耦合特性,对绳驱关节进行等效处理。然后,依据目标与机械臂末端位置的关系,实时调整机械臂轨迹,以实现快速、精确的捕获。
背景技术
传统刚性机械臂结构简单,在机械臂关节处布置电机、减速器等结构实现关节运动,其机械臂自身重量均匀布置在机械臂臂杆上,相比于柔性驱动敏捷空间机械臂,柔性驱动敏捷空间机械臂关节处不设置电机,通过绳索传动将电机、减速器等结构布置于机械臂基座端,使得末端臂杆质量、转动惯量均大大减小,机械臂获得较大的速度加速度性能。
柔性驱动敏捷空间机械臂构型、电机转速极限以及电机最大力矩均会影响机械臂末端最大加速度。处理时间最优化问题时采用的恒定最大加速度限制,往往会导致在跟踪末端轨迹过程中,关节角速度以及电机转速无法匹配的现象。因此为充分发挥柔性驱动敏捷空间机械臂的运动性能,需采用时变的末端最大速度/加速度约束以达到最大逼近目标的速度实现快速捕获。
实现思路