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工学硕士学位论文

空间机械臂路径规划研究




王伟








哈尔滨工业大学
2008 年 6 月
国内图书分类号：TP24
国际图书分类号：621


工学硕士学位论文

空间机械臂路径规划研究








硕士研究生： 王伟
导师：赵阳 教授
申请学位级别： 工学硕士
学科、专业： 飞行器设计
所在单位：航天工程系
答辩日期：2008 年 6 月
授予学位单位： 哈尔滨工业大学
Classified Index：TP24
.: 621



Dissertation for the Master Degree in Engineering


RESEARCH ON PATH PLANNING OF
SPACE MANIPULATOR








Candidate： Wang Wei
Supervisor： Prof. Zhao Yang
Academic Degree Applied for： Master of Engineering
Specialty： Aircraft Design
Affiliation: Dept. of Astronautic Engineering
Date of Defense： June, 2008
Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
空间机械臂是一个机、电、热、控一体化的高集成度的空间机电系统。
随着空间技术的飞速发展，特别是空间站、航天飞机、空间机器人等的诞生
及成功应用，空间机械臂作为在轨支持、服务的一项关键性技术已经进入太
空，并越来越受到人们的关注。本文以空间机械臂为研究对象，针对空间机
械臂的直线运动、末端运动路径规划以及空间机械臂避障路径规划三个方面
进行研究。设计开发了机械臂仿真软件，将其作为平台对路径规划进行仿真
研究，验证了算法的可行性和安全性。
首先，对空间机械臂和机器人路径规划算法进行概述、对国内外的研究
现状进行了分析，指出尚有待进一步研究解决的一些问题。结合课题提出论
文的主要研究内容和方法。
在分析对空间机械臂自身结构的基础上，应用机器人运动学进行空间机
械臂的运动学建模，建立了机械臂运动学方程，并提出了对运动学逆解验证
的方法。