[发明专利]空间机器人视觉伺服捕获运动目标的地面模拟系统及模拟方法

摘要

空间机器人视觉伺服捕获运动目标的地面模拟系统及模拟方法，涉及空间机器人视觉伺服捕获空间运动目标的地面验证技术。它为了解决现有地面试验系统无法模拟三维空间里空间机器人视觉伺服捕获运动目标卫星的情况的问题。本发明根据捕获手爪与捕获手柄的相对位姿关系得到关节运动信息，根据该信息获得各关节控制力矩，然后计算计算得到基座位姿和关节角信息，对上述信息计算得到等效的工业机器人关节角指令，然后对一号工业机器人进行控制。本发明能够模拟在三维空间里空间机器人视觉伺服捕获运动目标的过程和基座扰动情况，验证空间机器人视觉伺服的路径规划算法的可靠性。本发明适用于空间机器人视觉伺服捕获运动目标的地面验证。

主权项

空间机器人视觉伺服捕获运动目标的地面模拟系统，其特征在于：它包括一号工业机器人（3）、二号工业机器人（4）、运动控制和空间机器人末端运动学等效计算机（5）、运动控制和目标卫星手柄运动学等效计算机（6）、动力学计算机（7）、空间机器人关节电模拟器（8）和中央控制器（9）；所述一号工业机器人（3）用于模拟具有漂浮基座的服务卫星（1）的空间机械臂末端的运动；二号工业机器人（4）用于模拟目标卫星（2）的运动，二号工业机器人（4）上安装有目标卫星模拟器（4‑3），所述目标卫星模拟器（4‑3）位于二号工业机器人（4）的机械臂与视觉靶标（4‑2）之间；手眼相机（3‑1）的相对位姿关系信号端通过CAN总线连接中央控制器（9）的相对位姿关系信号端，中央控制器（9）的关节角信号端通过CAN总线连接空间机器人关节电模拟器（8）的关节角信号端，空间机器人关节电模拟器（8）的控制力矩信号端通过CAN总线连接动力学计算机（7）的控制力矩信号端，动力学计算机（7）的关节角和基座本体位姿信息信号端同时连接运动控制和空间机器人末端运动学等效计算机（5）的关节角和基座本体位姿信息信号端以及运动控制和目标卫星手柄运动学等效计算机（6）的关节角和基座本体位姿信息信号端，运动控制和空间机器人末端运动学等效计算机（5）的控制信号端通过PCI总线连接一号工业机器人（3）的控制信号端，运动控制和目标卫星手柄运动学等效计算机（6）的控制信号端通过PCI总线连接二号工业机器人（4）的控制信号端。