关节故障空间机械臂容错运动控制技术
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1.3.3 空间机械臂任务特点分析

空间机械臂通常要承担多种任务(如在轨装配、在轨维护等),且任务对象涵盖范围较广,不仅包括飞行器、舱段、模块、设备等合作目标,还包括空间碎片、微流星等非合作目标。从国内外空间机械臂发展历程来看,空间机械臂承担的空间任务类型和部分空间任务示意分别如表1-1和图1-18所示。

表1-1 空间机械臂承担的空间任务类型

图1-18 空间机械臂所承担的部分空间任务示意

从表1-1中可看出,空间机械臂所需执行的空间任务是复杂多样的,且单个空间任务往往包含多个基本操作,例如空间机械臂对任务对象的抓取、搬运等。此外,不同的工况条件对空间机械臂也提出了相应的性能要求,例如空间机械臂在搬运任务目标时,针对不同载荷质量的搬运任务,空间机械臂需具备不同的承载能力。由于空间机械臂所执行的任务复杂多样,这些空间任务对机械臂多方面的性能提出要求,当关节发生故障时,空间机械臂往往会因为某些性能不满足空间任务要求,无法执行任务。因此,在空间机械臂的设计与使用中,需要充分考虑空间任务的特点以设计相应的容错策略,使空间机械臂在关节发生故障后仍能尽最大可能继续执行空间任务。