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何俊 |
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報(bào)告題目： 空間精細(xì)操作機(jī)器人的設(shè)計(jì)、控制與地面模擬
個(gè)人簡(jiǎn)介： 何俊，上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院教授，上海市航空航天智能制造專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)主任，主要從事宇航空間機(jī)構(gòu)與機(jī)器人研究，發(fā)明多種空間操控機(jī)構(gòu)，研制多臺(tái)套星球車、空間機(jī)械臂等試驗(yàn)樣機(jī)并提出控制方法，為空間任務(wù)實(shí)施提供了關(guān)鍵支撐。主持國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、裝備預(yù)研航天基金等20余項(xiàng)，以一作或通訊作者在IEEE TRO、T-Mech、AST、MMT等期刊上發(fā)表SCI論文20余篇，授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)，擔(dān)任中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)空間機(jī)構(gòu)分會(huì)、IFToMM中國(guó)委員會(huì)、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)空間及運(yùn)動(dòng)體控制專委會(huì)等委員。曾獲上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)等。
摘要： 在軌機(jī)器人服務(wù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星維護(hù)、大型空間模塊組裝以及空間碎片清理等領(lǐng)域，但依然存在著三個(gè)方面的挑戰(zhàn)：1）如何設(shè)計(jì)具備高剛度、靈巧操作能力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜任務(wù)？2）如何將衛(wèi)星本體與操作機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)耦合控制？3）如何在地面模擬失重環(huán)境，用于驗(yàn)證機(jī)器人的設(shè)計(jì)與控制策略？報(bào)告首先提出串并混聯(lián)空間操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，發(fā)明出一種新型七自由度空間操作機(jī)構(gòu)，具有高剛度、可折疊等特點(diǎn)，開發(fā)多功能末端執(zhí)行器及一體化機(jī)電接口，可執(zhí)行捕獲、檢測(cè)等多種在軌維護(hù)任務(wù)；提出一種基于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)和力前饋的非合作目標(biāo)捕獲控制方法；搭建半實(shí)物模擬系統(tǒng)，設(shè)計(jì)能量觀測(cè)器用于監(jiān)測(cè)模擬系統(tǒng)的能量流動(dòng)，建立能量控制器（EC）用于消除因機(jī)械系統(tǒng)響應(yīng)滯后而導(dǎo)致模擬發(fā)散問題，能夠高保真地再現(xiàn)空間精細(xì)操作動(dòng)力學(xué)過程中接觸力和接觸速度。最后，進(jìn)行了全實(shí)物模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制方法的有效性。 |
