南京航空航天大学学报

作者：韩放，刘传凯，孙军，蒋晓寒，朱容琪

单位：1北京航天飞行控制中心，北京 100094;2航天飞行动力学技术重点实验室，北京 100094；,1北京航天飞行控制中心，北京 100094;2航天飞行动力学技术重点实验室，北京 100094；,1北京航天飞行控制中心，北京 100094;2航天飞行动力学技术重点实验室，北京 100094；,1北京航天飞行控制中心，北京 100094;2航天飞行动力学技术重点实验室，北京 100094；,1北京航天飞行控制中心，北京 100094;2航天飞行动力学技术重点实验室，北京 100094；

关键词：空间机械臂;在轨服务;操作序列;旅行商问题;遗传算法

基金：国家自然科学基金（62373034）。

空间机械臂执行在轨服务操作任务过程中，操作点数量繁多、存在复杂逻辑约束，且受自由度冗余影响，操作点间路径代价不唯一，造成最优操作序列规划非常困难。为此，本文提出一种基于改进遗传算法的空间冗余机械臂操作序列规划方法，首先建立空间冗余机械臂执行多点作业任务的构型转移网络模型，将操作序列规划归结为复杂化的旅行商问题。其次，采用可变长度片段随机交叉和操作点所属构型随机变更的方式对遗传算法进行改进，并且在适应度计算中引入操作点连通性代价，从而适应空间冗余机械臂操作序列的全局最优搜索。最后，以七自由度空间机械臂执行在轨多点巡检任务为例开展仿真试验。结果表明，通过该方法可有效地对操作序列进行优化从而大幅降低总路径代价，相较于传统遗传算法的运算效率更高且寻优能力更强，证实了该方法的可行性。

来源：2026年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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