| 基于强化学习的空间机器人柔性捕获控制研究 |
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| 引用本文： | 艾海平,鄂凯欣,朱安,陈力.基于强化学习的空间机器人柔性捕获控制研究[J].华中科技大学学报(自然科学版),2024(5):150-157. |
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| 作者姓名： | 艾海平 鄂凯欣 朱安 陈力 |
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| 作者单位： | 1. 江西理工大学能源与机械工程学院;2. 福州大学机械工程及自动化学院 |
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| 基金项目： | 江西省自然科学基金资助项目(20232BAB212030)；;国家自然科学基金资助项目(51741502,11372073)； |
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| 摘 要： | 针对空间机器人双臂捕获卫星过程中的关节易受冲击力矩而破坏的问题，提出一种基于强化学习的柔性控制方法．首先，针对捕获前双臂空间机器人及卫星系统，分别利用拉格朗日方法及牛顿-欧拉法推导得其动力学模型；然后结合冲量定理、位置约束关系及牛顿第三定律，建立捕获后空间机器人与卫星形成混合体系统的动力学模型．针对失稳的混合体系统，提出一种缓冲柔顺强化学习控制方案，该方案通过系统与环境的动态交互来实时优化控制策略以实现镇定过程的最优控制．仿真结果表明：所提控制方案最大可减少54.2%的冲击力矩，并在镇定阶段确保关节冲击力矩限制在安全范围内，从而保护关节免受冲击力矩的破坏．
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| 关 键 词： | 空间机器人 柔性机构 双臂捕获卫星操作 闭链系统 缓冲柔顺控制 强化学习 |
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