1、自由浮動空間冗余度機器人工作在空間微重力環(huán)境中,沒有固定的基座,機器人內部各部分的運動互相影響,是一個高度非線性、強耦合的復雜動力學系統(tǒng)。本文系統(tǒng)研究了空間冗余度機器人避奇異、避障礙運動學規(guī)劃和動力學控制中的混沌識別與抑制問題。
　　 首先結合幾個典型混沌系統(tǒng)的計算實驗結果研究了周期動力系統(tǒng)是如何發(fā)展成混沌的,以及出現或進入混沌狀態(tài)后的一系列新的性質和混沌運動的基本特征。
　　 其次分析自由浮動空間冗余度機器人系統(tǒng)的運動

2、學特性,推導出自由浮動空間冗余度機器人系統(tǒng)的運動學方程,分析空間機器人的動力學奇異性問題,基于梯度投影法選取空間機器人的運動學可操作度作為避奇異優(yōu)化目標函數,利用關節(jié)空間的自運動,實現自由浮動冗余度空間機器人的避奇異運動規(guī)劃,對其避奇異運動學規(guī)劃時的自運動狀態(tài)進行研究。大量的數值計算結果表明:空間冗余度機器人避奇異運動學優(yōu)化時,其關節(jié)零空間的自運動是處于混沌狀態(tài)的。因此,選擇能量需求小、易于實現的狀態(tài)延遲反饋控制方法來實現空間冗余度機器

3、人回避奇異運動學規(guī)劃時的混沌抑制。
　　 對自由浮動空間機器人操作臂系統(tǒng)的避障礙運動規(guī)劃方法進行探討,并對避障礙運動規(guī)劃做具體計算仿真實例。研究結果表明:空間冗余度機器人人工勢力場法控制避障礙運動規(guī)劃時其自運動狀態(tài)是混沌的。針對其運動的特點,研究了控制參數和其運動狀態(tài)的對應關系圖,選取合適的控制參數,較快地把空間冗余度機器人自運動中的混沌運動轉變成規(guī)則的周期運動。
　　 利用多剛體動力學方法,推導出機器人的動力學模型?；?/p>