空間機器人遙操作系統(tǒng)設計

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 空間機器人 1
1.2 遙操作的應用領域 2
1.3 空間機器人遙操作應用 3
1.3.1 美國空間機器人遙操作應用 4
1.3.2 歐洲空間機器人遙操作應用 9
1.3.3 加拿大空間機器人遙操作應用 14
1.3.4 日本空間機器人遙操作應用 16
1.3.5 我國空間機器人遙操作應用 19
1.4 本書內容介紹 22
第2章 空間機器人動力學建模技術 23
2.1 自由漂浮空間機器人運動學模型 23
2.1.1 模型假設 23
2.1.2 坐標系與符號定義 24
2.1.3 運動學建模 26
2.2 受控機械臂關節(jié)建模 31
2.3 小結 34
第3章 空間目標運動狀態(tài)預報技術 35
3.1 空間機器人響應修正方法 35
3.1.1 空間機器人響應修正問題 35
3.1.2 受控機械臂關節(jié)響應修正方法 41
3.1.3 主星響應修正方法 48
3.2 空間機器人在軌狀態(tài)預報 62
3.2.1 空間機器人系統(tǒng)融合修正預報策略 62
3.2.2 空載時的空間機器人在軌狀態(tài)預報 67
3.2.3 抓取有誤差先驗知識的目標物體時的狀態(tài)預報 72
3.2.4 抓取無先驗知識非合作目標物體時的狀態(tài)預報 75
3.3 小結 79
第4章 不確定大時延環(huán)境下的可靠遙操作技術 80
4.1 數(shù)據(jù)層中的可靠遙操作方法 80
4.2 算法層中的可靠遙操作方法 83
4.3 操作層中的可靠遙操作方法 84
4.4 策略層中的可靠遙操作方法 85
4.5 系統(tǒng)層中的可靠遙操作方法 85
4.6 小結 86
第5章 多機多員共享遙操作技術 87
5.1 不確定大時延下多機多員共享遙操作及其研究現(xiàn)狀 87
5.2 不確定大時延下多機多員共享遙操作適用條件分析 91
5.3 單機共享遙操作方法 94
5.3.1 單機同地共享遙操作方法 95
5.3.2 單機異地共享遙操作方法 96
5.4 多機共享遙操作方法 100
5.4.1 多機同地共享遙操作方法 101
5.4.2 多機異地共享遙操作方法 104
5.4.3 多機復合共享遙操作方法 109
5.5 不確定大時延環(huán)境下共享遙操作實驗 110
5.6 小結 137
第6章 多機多員共享遙操作評估技術 138
6.1 多機多員共享遙操作系統(tǒng)能力需求 138
6.1.1 操作模式對遙操作任務的覆蓋能力 139
6.1.2 現(xiàn)場設備、遙操作任務和遙操作系統(tǒng)的安全保護能力 140
6.1.3 遙操作系統(tǒng)自主能力、智能性 140
6.1.4 遙操作系統(tǒng)實時處理能力 141
6.1.5 遙操作系統(tǒng)時延影響消減能力 141
6.1.6 操作過程備份、分析、復現(xiàn)和時間同步能力 141
6.1.7 遙操作系統(tǒng)交互與通信能力 142
6.1.8 遙操作系統(tǒng)人機功效、機電、電氣性能 142
6.1.9 共享操作的同步性 142
6.1.10 對共享操作端差異的容忍性 142
6.2 多機多員共享遙操作評估策略 143
6.2.1 操作模式對遙操作任務的覆蓋能力評估 143
6.2.2 遙操作系統(tǒng)安全保護能力評估 147
6.2.3 遙操作系統(tǒng)自主能力、智能性評估 154
6.2.4 遙操作系統(tǒng)實時處理能力評估 158
6.2.5 遙操作系統(tǒng)通信能力評估 161
6.2.6 遙操作系統(tǒng)人機功效、機電、電氣性能評估 163
6.2.7 遙操作系統(tǒng)時延影響消減能力評估 165
6.2.8 遙操作系統(tǒng)備份、分析、復現(xiàn)、時間同步能力評估 168
6.2.9 共享操作的同步性評估 170
6.2.10 共享操作的差異容忍性評估 172
6.3 多機多員共享遙操作評估方法 174
6.4 遙操作實驗推演評估系統(tǒng)設計實例 183
6.4.1 遙操作實驗推演評估系統(tǒng)設計 184
6.4.2 遙操作系統(tǒng)評估實例 187
6.5 小結 189
第7章 不確定大時延遙操作系統(tǒng)總體技術與案例 190
7.1 地面遙操作系統(tǒng)總體模型 190
7.2 地面遙操作系統(tǒng)總體設計 195
7.2.1 地面遙操作系統(tǒng)總體能力設計 195
7.2.2 地面遙操作系統(tǒng)總體架構設計 198
7.2.3 地面遙操作目標模擬器總體設計 225
7.3 地面遙操作系統(tǒng)實現(xiàn)案例 230
7.3.1 某空間機器人遙操作系統(tǒng) 230
7.3.2 大型空間機械臂遙操作系統(tǒng) 231
7.3.3 面向未來多機多員遙操作系統(tǒng) 235
7.4 小結 239
參考文獻 240