空间机器人总论

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内容提要

《国之重器出版工程》编辑委员会

前言

第1章 空间探索任务概述

| 1.1 空间探索发展历程 |

1.1.1 在轨服务发展历程

1.1.2 深空探测发展历程

| 1.2 在轨服务任务种类及架构 |

1.2.1 在轨装配

1.2.2 在轨维护

1.2.3 其他服务任务

1.2.4 在轨服务任务典型案例

| 1.3 深空探测任务种类及架构 |

1.3.1 样品采集

1.3.2 星表基地建设

1.3.3 深空探测任务典型案例

| 1.4 小结 |

| 参考文献 |

第2章 空间机器人概述

| 2.1 空间机器人概念及构成 |

| 2.2 典型空间机器人系统 |

2.2.1 美国的典型空间机器人系统

2.2.2 加拿大的典型空间机器人系统

2.2.3 欧洲的典型空间机器人系统

2.2.4 日本的典型空间机器人系统

2.2.5 中国的典型空间机器人系统

2.2.6 空间机器人基本参数及功能总结

| 2.3 空间机器人分类 |

2.3.1 按应用场合分类

2.3.2 按机械臂数量分类

2.3.3 按自由度数分类

| 2.4 空间机器人应用特点分析 |

2.4.1 空间机器人应用任务特点分析

2.4.2 空间机器人应用环境特点分析

2.4.3 空间机器人自身特性分析

| 2.5 小结 |

|参考文献|

第3章 空间机器人设计

| 3.1 空间机器人总体设计 |

3.1.1 空间机器人构型设计

3.1.2 空间机器人材料与工艺选用设计

3.1.3 其他设计

| 3.2 空间机器人关键部件/组件设计 |

3.2.1 关节设计

3.2.2 连杆设计

3.2.3 末端执行器设计

| 3.3 空间机器人控制系统设计 |

3.3.1 控制系统整体架构

3.3.2 控制系统硬件结构

3.3.3 控制系统软件结构

| 3.4 小结 |

| 参考文献 |

第4章 空间机器人规划与控制技术

| 4.1 空间机器人建模 |

4.1.1 空间机器人运动学建模

4.1.2 空间机器人动力学建模

4.1.3 空间机器人参数标定/辨识

| 4.2 空间机器人规划 |

4.2.1 空间机器人任务规划

4.2.2 空间机器人路径规划

4.2.3 空间机器人轨迹优化

| 4.3 空间机器人控制 |

4.3.1 空间机器人的基本控制方法

4.3.2 空间机器人的典型控制技术

| 4.4 空间机器人环境感知与人机交互 |

4.4.1 空间机器人环境感知

4.4.2 空间机器人人机交互

| 4.5 空间机器人容错控制 |

4.5.1 空间机器人容错性能评估

4.5.2 空间机器人容错控制方法

| 4.6 小结 |

| 参考文献 |

第5章 空间机器人测试

| 5.1 空间机器人地面验证系统 |

5.1.1 平面气浮实验系统

5.1.2 水浮实验系统

5.1.3 微重力模拟实验系统

5.1.4 吊丝配重实验系统

5.1.5 硬件在环混合实验系统

5.1.6 空间机器人地面验证系统总结

| 5.2 空间机器人系统功能/性能测试 |

5.2.1 基座行进能力测试

5.2.2 关节性能测试

5.2.3 连杆性能测试

5.2.4 末端执行器性能测试

5.2.5 系统运动性能测试

| 5.3 空间机器人环境适应性测试 |

5.3.1 空间环境适应性测试

5.3.2 力学环境适应性测试

5.3.3 热环境适应性测试

| 5.4 小结 |

| 参考文献 |

第6章 空间机器人未来展望

| 6.1 空间机器人对人类社会的影响 |

| 6.2 空间机器人应用挑战 |

6.2.1 空间机器人应用环境适应性

6.2.2 空间机器人多任务适应性

6.2.3 空间机器人高可靠服役