کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4924272 1430837 2017 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Space robots with flexible appendages: Dynamic modeling, coupling measurement, and vibration suppression
ترجمه فارسی عنوان
ربات های فضایی با پدیده های انعطاف پذیر: مدل سازی پویا، اندازه گیری جفتی و سرکوب ارتعاش
کلمات کلیدی
ربات فضایی، ضمیمههای انعطاف پذیر، اتصال پویا، برنامه ریزی مسیر سرکوب ارتعاش،
ترجمه چکیده
برای یک ربات فضایی با پیمان های انعطاف پذیر، ارتعاشات ساختار انعطاف پذیر می تواند به آسانی در طول مدار و یا منوهای نگرشی پایه و عملکرد دستگیره ها تحریک شود. بدین ترتیب، موقعیت (موقعیت و نگرش) اثر انتهای اثر انگشت به شدت از مقادیر دلخواه منحرف خواهد شد، و علاوه بر این، حرکت این دستگیره موجب افزایش و ارتعاش ارتعاشات مفصل های انعطاف پذیر خواهد شد. با توجه به کمبود محدوده جوی در مدار، ارتعاش به مدت طولانی ادامه خواهد یافت و باعث می شود وظایف در مدار به شکست برسد. ما از پویایی کوپلینگ سفت و محکم یک سیستم ربات فضایی با پدیده های انعطاف پذیر ساخته ایم و یک مدل اتصال بین پایه انعطاف پذیر و کنترل کننده فضا را ایجاد کردیم. یک شاخص خاص برای اندازه گیری درجه اتصال از بین حرکت انعطاف پدیده ها و حرکت سفتی گیرنده انتهایی تعریف شد. سپس، ما کوپلینگ پویا را برای شرایط مختلف، مانند جابجایی های مودال، زوایای مشترک (پیکربندی دستکاری)، و خواص توده مورد بررسی قرار دادیم. علاوه بر این، نقشه جابجایی به تصویب رسید و برای نشان دادن حرکت جفت شدن کشیده شد. بر اساس این نقشه، یک روش برنامه ریزی مسیریابی برای سرکوب ارتعاش ساختار طراحی شده است. در نهایت، مطالعات شبیه سازی موارد نمونه انجام شد که مدل و روش پیشنهادی را تایید کرد. این کار مبانی نظری را برای طراحی سیستم، ارزیابی عملکرد، برنامه ریزی مسیریابی و کنترل چنین روبات های فضایی فراهم می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
ربات های فضایی با پدیده های انعطاف پذیر: مدل سازی پویا، اندازه گیری جفتی و سرکوب ارتعاش
چکیده انگلیسی
For a space robot with flexible appendages, vibrations of flexible structure can be easily excited during both orbit and/or attitude maneuvers of the base and the operation of the manipulators. Hence, the pose (position and attitude) of the manipulator's end-effector will greatly deviate from the desired values, and furthermore, the motion of the manipulator will trigger and exacerbate vibrations of flexible appendages. Given lack of the atmospheric damping in orbit, the vibrations will last for quite a while and cause the on-orbital tasks to fail. We derived the rigid-flexible coupling dynamics of a space robot system with flexible appendages and established a coupling model between the flexible base and the space manipulator. A specific index was defined to measure the coupling degree between the flexible motion of the appendages and the rigid motion of the end-effector. Then, we analyzed the dynamic coupling for different conditions, such as modal displacements, joint angles (manipulator configuration), and mass properties. Moreover, the coupling map was adopted and drawn to represent the coupling motion. Based on this map, a trajectory planning method was addressed to suppress structure vibration. Finally, simulation studies of typical cases were performed, which verified the proposed models and method. This work provides a theoretic basis for the system design, performance evaluation, trajectory planning, and control of such space robots.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Sound and Vibration - Volume 396, 26 May 2017, Pages 30-50
نویسندگان
, , , ,