【摘要】研究了双臂空间机器人系统捕获目标时发生碰撞的冲击效应，及之后形成的闭链系统的稳定控制问题。针对具有漂浮基的空间机器人系统及目标系统，分别采用拉格朗日第二类方程及牛顿欧拉法分别建立其动力学模型。在双臂空间机器人捕获目标的过程中，利用力的传递关系及运动几何关系，分析了两者的瞬间碰撞冲击效应。对于两者接触后形成翻滚的联合体系统，结合闭环约束条件及总动量守恒原则，获得了闭链系统动力学方程；并设计了滑模变结构控制方案，以完成镇定运动控制。考虑到空间机器人闭链系统存在控制器冗余的情况，运用最小权值范数法，均衡分配各关节力矩。最后采用数值仿真实验模拟了碰撞冲击效应及镇定过程，并验证了上述控制方案的有效性。
【关键词】漂浮基；双臂空间机器人；闭链系统；碰撞冲击；镇定控制
【作者】程靖；陈力
