外文资料翻译-单一关节锁定失败的空间站远程控制器系统机械手的逆运动学分析和半解析.doc

毕业设计外文资料翻译学院: 机械工程学院专业: 机械设计制造及其自动化姓名: 学号: 外文出处: Acta Astronautica105 (2014) 201 – 217 附件: ; 。指导教师评语: 较好掌握了检索并阅读外文文献的方法,所选外文内容与毕业设计题目相关性较好,专业术语翻译准确,语句较流畅,格式符合要求。签名: 201 5年4月15日(用外文写)— 1—附件 1 :外文资料翻译译文单一关节锁定失败的空间站远程控制器系统机械手的逆运动学分析和半解析摘要冗余空间机械手,包括空间站远程控制器系统(SSRMS), 专用灵巧机械手(SPDM) 和欧洲的机械手臂(ERA), 已经在建设和维护国际空间站(ISS) 中扮演重要角色。他们都有 7 个转动关节排列相似配置和被称为空间站远程控制器系统类机械手。当关节由于一些失败锁在任意位置时,7个转动关节机械手降低到 6个转动关节机械手。没有一个球形的手腕或连续三个平行关节,6个转动关节机械手逆运动学的很复杂。在本文中,我们提出有效的方法来解决不同情况下的逆运动学关节锁在一个任意的位置。首先,把空间站远程控制器系统冗余机械手的配置特性进行了分析。然后,现有的封闭的逆运动学讨论了锁定不同的关节。其次,D-H 框架和相应的 D-H 新形成的 6自由度机械手参数锁定在一个任意的联合位置是巧妙的。然后创建一个统一的表来描述运动学所有可能的病例单关节锁定失败。第三,彻底分析和半提出了分析方法来解决逆运动学方程,和用于锁定接头前 1、2、6、7,后者为锁定联合 3、4或5。最后,单关节锁的典型案例进行了研究。结果验证了提出的方法。关键词:冗余机械手、空间机械臂、容错控制、逆运动学、单一的共同失败 ,如装配、修复,升级一个卫星和空间站[1-5] 。与非冗余机械手(如6自由度缩减机械手的三维空间应用程序) 相比,一个冗余机械手(超过 6关节三维空间应用程序)在避障有很大优势,联合扭矩优化、可操纵性的增强,奇点的手-凌等[6] 。它还可以使用冗余减少反应扭矩[7] 。发射到国际空间站(ISS) 的著名操纵者,包括德克斯特(也称为专用灵巧操纵者,例如 SPDM) 机械手[8], 欧洲机器人胳膊((ERA)[9], 空间站远程控制器系统(SSRMS, 也称为加拿大臂 2号[10]) 都是 7-FOF 串行机械手。— 2—有多种可能的结构 7转动关节冗余机械手。霍勒巴赫[11] 讨论了 7关节机械手的布局,指出球形的机械手关节在运动学上简单。这样的机械手关节是分离的,因为可以定位和定向问题单独处理。特别是,S-R-S(Spherical-Revolute-Spherical) 机械手是“最优”结构[11] 。它很容易分析解决反向运动的参数化方法[12] 。然而,机械手空间应用程序通常是为了执行尽可能多的任务,要求每个关节都有大型的运动范围。然后,为了避机械干扰,一些与偏移量安装长度是不可避免的。相应的, 机械手不是关节是分离的。SSRMS( 或加拿大臂 2号)就是这样一个冗余机械手设计通过考虑上面的标准,使各关节±270 o限制[13] 。SPDM 的结构, ERA 和飞行遥控机器人服务机构(FTS) 机械手[14] 与SSRMS 的非