空间大型桁架结构的人机协作装配及应用

第1章 绪论 1.1 外研究现状 1.1.1 空间桁架装配技术研究现状 1.1.2 人机协同技术研究现状 1.1.3 人机任务分配研究现状 1.1.4 目标位姿检测技术研究现状 1.1.5 柔顺装配技术研究现状 1.2 空间大型析架结构需求分析 1.2.1 空间站长期运行与扩展需求 1.2.2 空间大型载荷在轨组装需求 1.2.3 典型可扩展桁架结构特征分析 1.3 本书的主要内容 第2章 可扩展桁架结构平台系统 2.1 可扩展桁架结构的构建方法 2.1.1 可扩展析架结构的基本单元 2.1.2 可扩展桁架的邻接矩阵描述 2.1.3 可扩展桁架的标准化设计 2.1.4 可扩展桁架的构建综合设计 2.2 可扩展桁架结构系统 2.2.1 直立析架结构 2.2.2 矩形析架结构 2.2.3 过渡连接桁架结构 2.3 小结 第3章 高刚度标准模块单元结构设计 3.1 可扩展桁架标准模块单元参数确定 3.2 析架接头系统的综合设计理论 3.2.1 析架接头系统的综合设计方法 3.2.2 析架接头系统的拓扑层综合 3.2.3 析架接头系统的结构层设计 3.2.4 析架接头系统的动力层设计 3.3 径向快装接头的结构方案设计 3.3.1 径向快装接头结构方案一 3.3.2 径向快装接头结构方案二 3.3.3 径向快装接头结构方案三 3.3.4 径向快装接头结构方案四 3.3.5 径向快装接头结构方案五 3.3.6 径向快装接头结构方案六 3.3.7 径向快装接头结构方案七 3.4 轴向快装接头的结构方案设计 3.4.1 轴向快装接头结构方案一 3.4.2 轴向快装接头结构方案二 3.4.3 轴向快装接头结构方案三 3.5 析架接头的电接口设计 3.6 高刚度标准模块单元的设计分析 3.6.1 高刚度标准模块单元的减重设计 3.6.2 高刚度标准模块单元的承载能力分析 3.6.3 接头系统的装配性能设计与分析 3.7 适应人机协同装配的析架结构装配优化设计 3.7.1 桁架结构装配优化设计 3.7.2 整机装配偏差分析 3.7.3 接头系统间隙及刚度分析 3.8 小结 第4章 人机协作装配的任务规划 4.1 桁架装配的人机协作模式 4.1.1 典型人机协同工作方式 4.1.2 空间环境下的人机功能特点分析 4.2 桁架结构的装配任务建模 4.2.1 析架结构装配序列规划 4.2.2 杆件单元装配动素分解 4.2.3 桁架结构单元装配任务建模 4.3 析架装配的人机任务分配 4.3.1 桁架装配的人机能力约束 4.3.2 析架装配的人机任务分配指标体系 4.3.3 析架装配的人机任务分配方案 4.4 析架结构的人机协作装配仿真 4.4.1 桁架单元装配仿真的场景构建 4.4.2 桁架单元装配任务仿真 4.5 人机协作的装配验证 4.5.1 基于双臂协作机器人的装配验证 4.5.2 基于6自由度机械臂的装配验证 4.6 小结 第5章 机器人装配操作与协调控制 5.1 视觉位姿测量与工作空间规划 5.1.1 机械臂视觉系统标定 5.1.2 杆件目标位姿检测 5.1.3 机械臂工作空间运动规划 5.2 基于力传感的杆件与球节点双臂柔顺装配试验 5.2.1 双臂协同装配杆件的过程分析 5.2.2 杆件配合工况分类与力学建模 5.2.3 基于力传感的杆件柔顺装配策略 5.3 杆件与球节点的双臂柔顺装配试验 5.3.1 柔顺装配试验平台搭建 5.3.2 柔顺装配试验验证与分析 5.4 小结 第6章 桁架结构组装性能验证与评估 6.1 桁架结构组装性能试验准备 6.1.1 测试场地和环境条件 6.1.2 被测产品组成及测试设备 6.1.3 大型可扩展空间析架结构数字样机 6.1.4 大型空间桁架结构在轨扩展与构建方式 6.1.5 析架单元组成模块通用化、标准化接口及快速插拔功能 6.2 析架结构的组装定位精度 6.2.1 析架组装地面试验系统标定 6.2.2 定位精度计算与测试 6.3 直立桁架结构地面样机模态试验 6.3.1 产品状态、测试仪表及方法 6.3.2 一端自由、一端固支工况 6.3.3 自由状态、空载工况 6.4 桁架结构组装技术成熟度 6.5 小结 参考文献