【技术实现步骤摘要】
一种多空间机器人分布式协同操作方法
本专利技术属于航天器控制领域，涉及一种多空间机器人分布式协同操作方法，具体涉及多个空间机器人通过分布式计算，实现组合体的稳定控制方法。
技术介绍
随着航天技术的发展，航天器在通信、导航定位和对地观测等方面发挥的越来越重要的作用。航天器在轨失效所造成的直接和间接损失十分巨大，发展在轨服务技术是世界各航天大国重点发展方向。为此，不同的研究者研制了基于空间机械臂的空间机器人、基于系绳的空间绳系机器人、基于细胞化理念的空间细胞机器人、基于绳网的空间飞网机器人等多种类型的空间机器人。对于大型失效航天器，其质量高达数吨，多个小型空间机器人与失效航天器进行对接后，需要进行信息交互和协同，对失效航天器实施接管控制，实现整个组合系统的稳定控制。不同于单机器人系统，这一系统的结构为分布式的，因此需要设计适合其系统结构的分布式协同控制方案。为了解决多个空间机器人对组合系统的协同控制，本专利技术给出了一种分布式协同控制方法，利用机器人之间的信息交互，实现对组合系统的稳定控制。该方法适用于机器人之间不同的网...
【技术保护点】
1.一种多空间机器人分布式协同操作方法，其特征在于：系统中有N个机器人，每个机器人均有唯一身份标识ID，所有机器人的ID的集合为X，定义ID＝0为非法标识；设身份标识为ID
【技术特征摘要】
1.一种多空间机器人分布式协同操作方法，其特征在于：系统中有N个机器人，每个机器人均有唯一身份标识ID，所有机器人的ID的集合为X，定义ID＝0为非法标识；设身份标识为IDi的机器人为机器人i；机器人i记录系统中所有与之相连的机器人的ID列表，记为其中各元素分别表示机器人i的接口1至接口ni相连的机器人的ID值，起始值为0；操作步骤如下：
步骤1、连接拓扑探测和更新：每个机器人j∈X均每隔T秒进行连接拓扑探测和更新，其中T≥DΔt，D为多机器人链接拓扑无向图的直径，由机器人网络拓扑决定；Δt为机器人之间信息交互时间间隔，每个机器人主动发送连接探测信息或回复相邻机器人的连接探测信息；
机器人j主动发送连接探测信息的流程：
机器人j采用网络通信领域通识方，法通过自身的所有数据接口发送连接请求，所传输的信息包含本机器人的标识IDj；若机器人j的接口p，1≤p≤nj接收到相邻机器人的回复的连接探测信息，读取到其中包含的与接口p相连的机器人的标识为IDk，则令ljp＝IDk；若接口p未接收到回复，则意味着接口p未连接机器人或连接机器人失效，则令ljp＝0；
回复相邻机器人的连接探测信息的流程：
机器人j的接口r接收到相邻机器人的连接探测信息，读取到其中包含的与接口r相连的机器人的标识为IDk，令Ljr＝IDk，并通过接口r回复自身的连接探测信息；机器人j的接口r接收到相邻机器人的连接探测信息，读取到其中包含的与接口r相连的机器人的标识为IDk，令Ljr＝IDk，并通过接口r回复自身的连接探测信息；
本步骤持续定时循环执行；
步骤2、控制参数初始化：
所有机器人中接收地面遥控指令的机器人的集合为Ccom，集合大小为Ncom1≤Ncom≤N；
所有机器人IDl∈Ccom接收到地面测控站发送的期望姿态σd，记录接收时间Tl；
机器人l根据自身信息连接列表Ll，将σd和Tl发送给Ll中的所有相邻机器人m，机器人m接收到σd和Tl后，比较Tl和Tm；
若Tl＞Tm，则更新自身记录的σd，令Tm＝Tl，并将σd和更新时间Tm向除机器人l外的所有相邻机器人进一步转发；否则忽略；
步骤3、计算所有机器人的控制力矩：
机器人IDξ∈X利用传感器测得用修正罗德里格斯参数表示的航天器姿态σξ∈R3、角速度ωξ∈R3和角加速度
每个机器人控制参数为三组：
包括参数参数Dξ＝diag(δξ1,δξ2,δξ3)、Kξ＝diag(κξ1,κξ2,κξ3)，其中δξ1,δξ2,δξ3≥0，κξ1,κξ2,κξ3＞0，所有机器人的控制参数初始值均设定为一致，并在步骤5进行更新；根据控制参数Jξ、Dξ、Kξ和期望姿态σd计算机器人ξ的控制力矩τξ，计算方...
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