空间机器人运动控制方法
作者：郭琦，洪炳镕 编著
出版时间：2011年版
内容简介
《空间机器人运动控制方法》是关于双臂自由飞行空间机器人广义雅可比矩阵的推导及运动控制方面的技术专著。第一章介绍了自由飞行空间机器人的概念及国内外空间机器人的研究现状，阐述了空间机器人运动控制及姿态控制研究。第二章至第九章主要论述了双臂自由飞行空间机器人的运动控制理论和方法，包括双臂n自由度空间机器人的广义雅可比矩阵的推导，基子再生核理论的双臂n自由度空间机器人的姿态控制的通用模型公式，基于受限最小干扰图的姿态控制算法，Dffsr在自由浮游状态下捕捉目标的路径规划算法，D ffsr回收失效卫星的任务规划算法，基于再生核理论的多FFSR协调操作的动力学控制，利用前馈神经网络辨识空间机器人惯性参数的算法，以及利用Vega实现双臂空间机器人三维动画仿真系统。《空间机器人运动控制方法》可供从事空间机器人、机器人学、机器人控制等研究领域的研究人员参考。
目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 自由飞行空间机器人概述
1.2.1 自由飞行空间机器的概念
1.2.2 空间机器人的分类
1.2.3 空间机器人的发展过程
1.2.4 空间机器人的研究类别
1.3 空间机器人研究现状
1.3.1 我国空间机器人研究现状
1.3.2 国外空间机器人研究现状
1.4 空间机器人运动控制及姿态控制研究
1.4.1 建模方法
1.4.2 运动控制
1.4.3 姿态控制
第2章 双臂n自由度空间机器人广义雅可比矩阵推导
2.1 引言
2.2 模型及参数定义
2.3 运动学方程及广义雅可比矩阵的推导
2.4 姿态受限广义雅可比矩阵的推导
2.5 双臂3自由度空间机器人运动控制的计算机仿真
2.6 DFFSR的运动特性
2.6.1 姿态干扰特性
2.6.2 冗余特性
2.6.3 非完整性
2.7 DFFSR的工作空间及其划分
2.7.1 工作空间
2.7.2 工作空间划分
2.7.3 连杆质量对工作空间的影响
第3章 基于再生核理论的n自由度DFFSR姿态控制
3.1 引言
3.2 DFFSR姿态控制因素
3.3 再生核理论
3.3.1 定义
3.3.2 基本性质
3.3.3 再生核的表示
3.3.4 H（及）的再生核
3.3.5 标准正交基
3.3.6 函数的逼近
3.4 基于再生核理论的n自由度DFFSR姿态控制
3.4.1 姿态控制
3.4.2 算法步骤
3.5 基于再生核理论的DFFSR姿态控制仿真
3.5.1 仿真目的
3.5.2 仿真实验
3.6 与其他姿态控制算法的比较
第4章 基于受限最小干扰图的DFFSR姿态控制
4.1 干扰图与增强干扰图
4.1.1 干扰图
4.1.2 增强干扰图
4.2 姿态干扰的计算及受限最小干扰图
4.2.1 姿态干扰的计算
4.2.2 最小干扰图
4.2.3 RMDM图与EDM图的比较
4.3 基于RMDM的姿态控制算法及计算机仿真
4.3.1 零姿态干扰的计算
4.3.2 基于RMDM的姿态控制算法
4.3.3 计算机仿真及实验结果的比较
第5章 DFFSR在浮游状态下捕捉目标的路径规划算法.
5.1 引言
5.2 DFFSR捕捉静态目标的路径规划算法
5.2.1 捕捉策略
5.2.2 捕捉静态目标路径规划算法
5.2.3 计算机仿真
5.3 DFFSR捕捉运动目标的路径规划算法
5.3.1 捕捉策略
5.3.2 捕捉运动目标路径规划算法
5.3.3 计算机仿真
5.4 DFFSR避免碰撞路径规划算法
5.4.1 双向双启发函数
5.4.2 避免碰撞路径规划算法
5.4.3 计算机仿真
第6章 DFPSR回收失效卫星的任务规划
6.1 引言
6.2 回收失效卫星的任务规划
6.2.1 基于层次结构的任务规划
6.2.2 回收失效卫星的任务规划
6.3 DFFSR回收静态失效卫星的任务规划
6.3.1 任务规划算法
6.3.2 计算机仿真
6.4 DFFSR回收运动失效卫星的任务规划
6.4.1 任务规划算法
6.4.2 计算机仿真
6.5 带有姿态控制的任务规划
6.5.1 带有姿态控制的任务规划
6.5.2 计算机仿真
第7章 基于再生核理论实现多FFSR协调控制
7.1 引言
7.2 基于再生核理论实现多FFSR协调操作动力学控制
7.2.1 几何模型
7.2.2 FFSR协调操作动力学方程
7.2.3 基于RKT实现动力学控制
7.2.4 与其他算法的比较
7.3 基于再生核理论实现两个单臂FFSR协调控制仿真
7.3.1 仿真目的
7.3.2 仿真实验
第8章 空间机器人的参数辨识
8.1 引言
8.2 前馈神经网络的逼近能力和学习算法
8.2.1 多层前馈神经网络的逼近能力
8.2.2 多层前馈神经网络的学习算法
8.3 非线性同伦综合学习算法
8.3.1 同伦BP学习算法
8.3.2 非线性同伦BP学习算法
8.3.3 非线性同伦综合学习算法
8.3.4 各种算法的性能比较
8.4 自由飞行空间机器人参数辨识
8.4.1 基于神经网络的参数辨识算法
8.4.2 计算机仿真
第9章 基于Vwga的DFFSR三维视景仿真系统的实现
9.1 引言
9.2 仿真系统建模
9.2.1 几何模型
9.2.2 三维实体建模
9.3 基于Vega的仿真系统
9.3.1 仿真系统的开发环境
9.3.2 仿真系统的结构简介
9.3.3 仿真系统的实现方法
9.4 基于VEGA的仿真系统实现
9.4.1 DFFSR捕捉静止目标的仿真
9.4.2 DFFSR捕捉运动目标的仿真
9.4.3 DFFSR变轨运动的仿真
参考文献
