1、隨著空間科技的發(fā)展，人類需要在太空中從事的科學(xué)研究和探索越來越多，但是太空環(huán)境惡劣，把人類送到太空的成本昂貴、風(fēng)險太大，因此空間機器人應(yīng)運而生，自由浮動的空間機器人因其節(jié)省燃料而引起人們的廣泛關(guān)注。本文主要研究了自由浮動冗余度空間機器人系統(tǒng)的運動規(guī)劃與關(guān)節(jié)力矩優(yōu)化問題，對這種空間機器人將來投入實際應(yīng)用做了一些很有價值的理論研究與探討，具體工作主要有以下幾方面： 首先，詳細分析了自由浮動冗余度空間機器人系統(tǒng)的運動學(xué)特性，建立了系統(tǒng)

2、的運動學(xué)模型，結(jié)合空間機械臂的冗余特性，采用分解運動速度控制方法完成了系統(tǒng)的姿態(tài)穩(wěn)定運動規(guī)劃；然后利用自由浮動冗余度空間機器人的零空間自運動特性，實現(xiàn)了空間機器人系統(tǒng)的避奇異運動規(guī)劃；其次，利用多剛體動力學(xué)方法推導(dǎo)出自由浮動冗余空間機器人的動力學(xué)方程，采用計算力矩控制方法完成了系統(tǒng)的動力學(xué)控制；最后，采用基于零空間法與最小關(guān)節(jié)力矩方法的局部優(yōu)化方法，實現(xiàn)了自由浮動冗余度空間機器人系統(tǒng)的關(guān)節(jié)力矩優(yōu)化，針對局部優(yōu)化方法的不穩(wěn)定問題，本文又研