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Survey of modeling, planning, and ground verification of space robotic systems

机译：太空机器人系统的建模，规划和地面验证调查

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摘要

Space robotic systems are expected to play an increasingly important role in future space activities. Nevertheless, dynamics modeling and motion planning of a space robot are much more complex than those of a fixed-base robot, due to the dynamic coupling between the manipulator and its base. On the other hand, in order to assure the success of on-orbital missions, many experiments are required to verify the key algorithms on the ground before the space robot is launched. In this paper, the main research achievements on dynamics modeling, path planning, and ground verification are reviewed, and future studies are recommended. Firstly, we summarize the essential modeling concepts, and deduce the kinematics and dynamics equations of a space robot Secondly, the main motion planning approaches are discussed. Then, different ground verification systems, including the air-bearing table, neutral buoyancy, airplane flying, free-falling motion, suspension system, and hybrid system, are introduced. Finally, the future research trends are forecasted.
机译：太空机器人系统有望在未来的太空活动中发挥越来越重要的作用。然而，由于机械手与其基座之间的动态耦合，所以空间机器人的动力学建模和运动计划比固定基地机器人要复杂得多。另一方面，为了确保在轨任务的成功，在发射太空机器人之前，需要进行许多实验以验证地面上的关键算法。本文综述了动力学建模，路径规划和地面验证的主要研究成果，并提出了今后的研究方向。首先，我们总结了基本的建模概念，并推导了空间机器人的运动学和动力学方程。其次，讨论了主要的运动计划方法。然后，介绍了不同的地面验证系统，包括空气支承台，中性浮力，飞机飞行，自由落体运动，悬架系统和混合动力系统。最后，对未来的研究趋势进行了预测。

著录项

  • 来源
    《Acta astronautica》 |2011年第12期|p.1629-1649|共21页
  • 作者

    Wenfu Xu; Bin Liang; Yangsheng Xu;

  • 作者单位

    Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology, Shenzhen, PR China;

    Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology, Shenzhen, PR China;

    Department of Automation and Computer-Aided Engineering, The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, China;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    space robot; dynamics modeling; path planning; ground verification; on-orbital service;

    机译：空间机器人;动力学建模;路径规划;地面验证;在轨服务;

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