南京航空航天大学学报

作者：孟凡奇，陈萌，马晓龙，高金忠，高洋

单位：宇航空间机构全国重点实验室， 上海 201108;上海宇航系统工程研究所， 上海 201108；,宇航空间机构全国重点实验室， 上海 201108;上海宇航系统工程研究所， 上海 201108；,宇航空间机构全国重点实验室， 上海 201108;上海宇航系统工程研究所， 上海 201108；,宇航空间机构全国重点实验室， 上海 201108;上海宇航系统工程研究所， 上海 201108；,宇航空间机构全国重点实验室， 上海 201108;上海宇航系统工程研究所， 上海 201108；

关键词：在轨装配;空间桁架;机械臂;轨迹规划;自适应柔顺控制

基金：上海市优秀学术带头人项目（23XD1403800）；上海市“科技创新行动计划”启明星项目（扬帆专项）（23YF1411200）；国家自然科学基金联合基金（U21B6002）。

针对空间中大型桁架的在轨组装需求，设计了一套空间桁架在轨装配系统，包括装配机器人、基于构件级模块单元的桁架系统。考虑整个装配过程的安全性与有序性，构建了基于邻接矩阵的桁架杆件装配流程数学表达，用于规划立方体桁架单元各杆件的装配序列。同时，提出了面向任意装配位置的弧形轨迹规划方法，保证杆件装配全流程的平滑性以及对接阶段的正对齐。最后，利用一种根据接触力动态调整参数的自适应柔顺控制算法，确保桁架杆接触装配的安全性与柔顺性。基于本文搭建的空间桁架在轨装配系统仿真软件ADAMS与Simulink联合仿真模型，表明本文所提出的自主装配轨迹规划与控制策略能够实现空间桁架的自主平滑柔顺装配，且装配过程中的接触力小于10 N。

来源：2025年第3期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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