一种空间绳系机器人视觉精确逼近方法技术
A method of vision accurate approximation for space tethered robot
The invention relates to a tethered space robot vision precise approximation method, using the camera to get the target angle information, establish the Calman filter based on the state estimation model is used to predict control direction and speed control operation of the robot will algorithm, state estimation and path tracking filter with optimal, so that the space robot is approaching on one hand, on the other hand, monocular measurement to get the relative position accuracy estimation. The beneficial effect of the invention is the use of model predictive control of the tethered space robot based on monocular accurate approximation method, using only single camera case, can realize the space tethered robot to target real-time precise positioning and accurate approximation of the target.
【技术实现步骤摘要】
一种空间绳系机器人视觉精确逼近方法
本专利技术属于航天
，涉及一种空间绳系机器人视觉精确逼近方法，是一种基于模型预测控制的空间绳系机器人视觉精确逼近目标的方法。
技术介绍
在辅助变轨、轨道垃圾清理、失控卫星救助等方面，空间机器人拥有自己独特的优势。本专利技术所研究的对象主要针对带绳系的空间机器人，也可以进行稍微改进应用到其它类型空间机器人当中。空间绳系机器人由“平台卫星+空间系绳+操作机器人”三部分构成，如图1。空间绳系机器人的操作机器人是逼近并抓捕目标的具体单元。对于操作机器人来说，实时测量其与目标之间的相对位置是操作机器人精确逼近目标导航任务完成的关键。相对平台本身，操作机器人一般较小，无法搭载重量较大的高性能外部感知传感器，如激光测距仪等。因此，视觉传感器是其最常见外部感知传感器，负责操作机器人逼近目标时的相对位置导航测量。但是众所周知，单目视觉传感器可以精确测量目标和操作机器人之间的相对角度，但对于相对距离测量有很大局限性。因此在现有的空间绳系机器人逼近方法中，单目相机一般只起到目标角度对准的作用，不进行距离测量。在必须需要距离信息时，单目相机需要结...
【技术保护点】
一种空间绳系机器人视觉精确逼近方法，其特征在于：待抓捕目标的本体坐标系为O
【技术特征摘要】
1.一种空间绳系机器人视觉精确逼近方法，其特征在于：待抓捕目标的本体坐标系为Otxyz，Ow和O分别为机器人卫星平台和操作机器人的中心，操作机器人质量为m，卫星平台和操作机器人中心在待抓捕目标本体坐标系中的相对位置分别为Ow＝(xwywzw)T和O＝(xyz)T，待抓捕目标相对于操作机器人的方位角定义为α、俯仰角定义为β，Ft为卫星平台对操作机器人的系绳张力，推进器总推力为Fs，其中Fsx，Fsy，Fsz是Fs沿着x,y,z三坐标轴的分量，相机成像平面的横、纵坐标分别为u、v，相机的焦距为f；逼近步骤如下：步骤1：对操作机器人进行动力学建...
【专利技术属性】
技术研发人员：张夷斋，黄攀峰，宋科皓，孟中杰，刘正雄，张帆，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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