CN115238420B - 空间机械臂捕获非合作目标的方法、装置、设备及介质 - Google Patents

空间机械臂捕获非合作目标的方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种空间机械臂捕获非合作目标的方法、装置、设备及介质，属于空间在轨服务技术领域；所述方法应用于磁力捕获单元作为末端执行机构的空间机械臂，所述方法包括：建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。

Description

空间机械臂捕获非合作目标的方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明实施例涉及空间在轨服务技术领域，尤其涉及一种空间机械臂捕获非合作目标的方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着人类对太空资源的开发规模越来越大，当前大量卫星因在轨失效或任务结束等原因滞留太空，它们不仅占用轨道资源，还可能威胁在轨航天器运行。而截至2021年底，全球超过80%的在轨卫星为低轨卫星，因此有必要针对低轨卫星展开离轨技术研究。目前，针对低轨卫星的离轨技术主要包括增阻球离轨、离轨帆离轨、电动力绳系离轨、电推进离轨和捕获离轨等。而相较于其他离轨方式，捕获离轨技术具有技术成熟、可靠性较高等优点，其又可分为非接触捕获、柔性捕获和刚性捕获三种技术路径。在这三种捕获方式中，刚性捕获以其能建立刚性连接，灵活性强，地面试验方便等优点得到了广大科研人员的青睐；传统的刚性捕获主要通过手爪、夹钳等机械装置，针对某一特定结构展开捕获并建立机械连接，通过机械连接进行捕获可保证较强的连接刚度，但同时发生碰撞的风险大，且执行机构的控制过程相对复杂。此外，由于空间中空气阻力的影响十分微弱，因此故障卫星在初始控制力和空间环境力的作用下往往会陷入自旋状态，这使得对其进行捕获的过程更加困难。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种空间机械臂捕获非合作目标的方法、装置、设备及介质；能够利用磁力捕获单元作为空间机械臂的末端执行机构，以实现对非合作目标的捕获。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种空间机械臂捕获非合作目标的方法，所述方法应用于磁力捕获单元作为末端执行机构的空间机械臂，所述方法包括：
建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；
根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
第二方面，本发明实施例提供了一种空间机械臂捕获非合作目标的装置，所述装置包括：
设置于空间机械臂末端的磁力捕获单元，所述磁力捕获单元用于抓捕非合作目标；
建立部分，经配置为建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；
第一确定部分，经配置为基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；
第二确定部分，经配置为根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
第三方面，本发明实施例提供了一种空间机械臂捕获非合作目标的设备，所述设备包括：设置于空间机械臂末端的磁力捕获单元，存储器以及处理器；其中，
所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；
所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行以下步骤：
建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；
控制所述磁力捕获单元根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
第四方面，本发明实施例提供了一种介质，所述介质存储有空间机械臂捕获非合作目标的程序，所述空间机械臂捕获非合作目标的程序被至少一个处理器执行时实现第一方面所述空间机械臂捕获非合作目标的方法的步骤。
本发明实施例提供了一种空间机械臂捕获非合作目标的方法、装置、设备及介质；根据建立的吸力模型获取得到磁力捕获单元的吸力特性，基于上述的吸力特性，当磁力捕获单元在抵近非合作目标的过程中，根据上述的吸力特性确定对非合作目标的捕获策略，以根据设定的捕获策略抓捕非合作目标。通过本发明实施例提供的捕获方法，能够利用磁力捕获单元的吸力特性对非合作目标进行逼近捕获，结构简单且抓捕过程可靠，易于抓捕与释放，也能够降低对空间机械臂的损伤。
附图说明
图1为本发明实施例提供的空间机械臂的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种空间机械臂捕获非合作目标的方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的捕获过程中磁力捕获单元与非合作目标的位置关系示意图；
图4为本发明实施例提供的对于非合作目标自旋角速度最大的情形下，磁力捕获单元与非合作目标的初始位置关系示意图；
图5为本发明实施例提供的磁力捕获单元的磁吸面与非合作目标被捕获面之间的 间隔距离
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
所满足的约束条件对应的曲线变化趋势示意图；
图6为本发明实施例提供的捕获瞬间磁力捕获单元与非合作目标的位置关系示意图；
图7为本发明实施例提供的磁力捕获单元控制误差随时间变化趋势示意图；
图8为本发明实施例提供的磁力捕获单元输出的吸力随时间变化趋势示意图；
图9为本发明实施例提供的磁力捕获单元磁吸面与非合作目标被捕获面之间的相对距离随时间变化趋势示意图；
图10为本发明实施例提供的磁力捕获单元与非合作目标之间的相对速度随时间变化趋势示意图；
图11为本发明实施例提供的一种空间机械臂捕获非合作目标的装置组成示意图；
图12为本发明实施例提供的一种空间机械臂捕获非合作目标的设备组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
目前，空间在轨服务大多通过机械连接实现，机械连接对非合作目标进行捕获可以保证较强的连接刚度，但同时发生碰撞的风险也比较大，且空间机械臂的末端执行机构的控制过程相对复杂。因此，本发明实施例期望提供一种结构简单、可靠性高，且易于抓捕和释放的捕获装置，以对非合作目标进行抓捕。
需要说明的是，在本发明实施例中，非合作目标可以是失效的卫星，也可以是空间碎片或者太空垃圾。
参见图1，其示出了能够实现本发明实施例技术方案的提供的一种空间机械臂1，该空间机械臂1包括：七自由度机械臂11，基座12以及安装于所述七自由度机械臂11末端的圆柱体磁力捕获单元13；需要说明的是，七自由度机械臂11的关节均为旋转关节；磁力捕获单元13用于执行机构以对空间的非合作目标进行捕获。此外，需要说明的是，图1所示的空间机械臂1的结构并非具体限定，为了清楚地阐述本发明实施例的技术方案从而省略地没有示出实施捕获非合作目标所需要的其他部件。
根据以上所阐述的空间机械臂1的结构示例，本发明实施例期望提供一种利用末端执行机构磁力捕获单元13捕获非合作目标的技术方案。
参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种空间机械臂捕获非合作目标的方法，所述方法应用于磁力捕获单元作为末端执行机构的空间机械臂，所述方法包括：
S201、建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；
S202、基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；
S203、根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
对于图2所述的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性，包括：
根据所述磁力捕获单元的吸力以及所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离，建立的所述磁力捕获单元的吸力模型为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
（1）
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
表示所述磁力捕获单元的吸力，单位为N；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
表示所述磁力捕获单元磁吸 面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离，单位为mm；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
及
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
分别表示待 拟合参数；
基于所述磁力捕获单元的吸力模型，确定所述磁力捕获单元的吸力特性为：当所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离近时所述磁力捕获单元的吸力大；相反地，当所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离远时所述磁力捕获单元的吸力小。
需要说明的是，在本发明实施例中将磁力捕获单元13与非合作目标相接触的底面称之为磁吸面，相应地，非合作目标中与上述磁吸面相接触的表面称之为被捕获面。
可以理解地，在具体实施过程中，根据非合作目标的质量特性、七自由度机械臂11 的强度等因素，能够获得磁力捕获单元13磁吸面与非合作目标被捕获面之间的相对距离
Figure 695034DEST_PATH_IMAGE004
以及磁力捕获单元的吸力
Figure 496637DEST_PATH_IMAGE003
。可以理解地，由于空间机械臂1靠近非合作目标的过程消耗时 间较长，因此磁力捕获单元13的开启控制难免存在一定误差，若较早开启磁力捕获单元13， 对非合作目标的干扰力矩可能显著影响非合作目标的自旋状态。因此在具体实施过程中， 当磁力捕获单元13距离非合作目标较近时开启，一方面距离近吸力大，能成功捕获；另一方 面也能减弱对非合作目标的干扰作用。
但是，在具体实施中，当磁力捕获单元13磁吸面与非合作目标被捕获面之间的相 对距离为0时，磁力捕获单元13提供的吸力大小约为12000N，这将对空间机械臂1的结构强 度产生巨大的考验，且大吸力也会在捕获过程中对非合作目标产生较大的加速度，最终可 能引发严重碰撞。因此，在本发明实施例的具体实施过程中，期望依据磁力捕获单元13磁吸 面与非合作目标被捕获面之间的相对距离
Figure 668992DEST_PATH_IMAGE004
设置功率分级。具体来说，相对距离
Figure 824030DEST_PATH_IMAGE004
近时则降 低磁力捕获单元13的功率，使得磁力捕获单元13提供小的吸力；相对距离
Figure 296599DEST_PATH_IMAGE004
远时则增大磁 力捕获单元13的功率，使得磁力捕获单元13提供大的吸力。但是，考虑到磁力捕获单元13中 线圈的自感效应，功率分级数不宜过多，具体可根据实际情况而定。
对于图2所述的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略，包括：
在捕获过程中，基于所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离的第一变化规律，确定所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律；
基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，获得所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离所满足的约束条件；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性及所述约束条件，确定对所述非合作目标的捕获策略。
对于上述的实施方式，在一些示例中，所述在捕获过程中，基于所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离的第一变化规律，确定所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，包括：
假定所述非合作目标是边长为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
的正方体，则当所述磁力捕获单元抵近所述非合 作目标且成功捕获所述非合作目标的过程中，所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标 形心之间的间隔距离
Figure 3524DEST_PATH_IMAGE001
的第一变化规律为
Figure 928755DEST_PATH_IMAGE001
从
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
逐渐变化为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
；
当
Figure 621904DEST_PATH_IMAGE001
从
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
逐渐变化为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
的过程中，所述非合作目标的自旋角速 度的第二变化规律为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
；其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE015
为自开始捕获至捕获完成时的总耗时。
对于上述的实施方式，在一些示例中，所述基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，获得所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离所满足的约束条件，包括：
基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，当所述自旋角速度最大为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
时，为使得所述磁力捕获单元与所述非合作目标不会发生碰撞，所述磁力捕获单元磁吸面 与所述非合作目标形心之间的间隔距离
Figure 480139DEST_PATH_IMAGE001
需要满足的约束条件为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017
（2）
其中，t表示以
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
作为捕获零时刻时捕获过程对应的时间；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
表示所述磁力捕 获单元的磁吸面的半径。
可以理解地，失效的非合作目标在太空中是处于自旋状态的，因此在本发明实施 例中针对非合作目标处于自旋状态时的情况设计捕获策略。如图3所示，假设非合作目标的 形心为O，磁力捕获单元13磁吸面的圆心为E，点O与点E间之间的间隔距离为
Figure 357965DEST_PATH_IMAGE001
；磁力捕获单 元13的磁吸面与非合作目标被捕获面之间的夹角为θ。在本发明实施例中设定非合作目标 是边长为
Figure 504913DEST_PATH_IMAGE009
的正方体，磁力捕获单元13的底面半径为
Figure 267332DEST_PATH_IMAGE019
，从而在空间机械臂1大角度机动阶 段，必定满足
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
。而当空间机械臂1抵近非合作目标的过程中，由于磁力捕获单元 13不能够视作一个点，因此需要考虑其几何约束。具体来说，假定非合作目标的自旋角速度 为
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，自
Figure 42390DEST_PATH_IMAGE010
起，至捕获完成（即
Figure 232063DEST_PATH_IMAGE011
）时，自旋非合作目标的旋转角度不应 超过
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，否则非合作目标可能会在捕获完成前与磁力捕获单元13的底面边缘发生碰撞。假 定自
Figure 600728DEST_PATH_IMAGE010
起直至捕获完成总计耗时
Figure 166838DEST_PATH_IMAGE015
，则自旋非合作目标的自旋角速度应满足
Figure 327561DEST_PATH_IMAGE014
。
基于上述阐述，对于自旋非合作目标角速度最大的情形，即
Figure 422556DEST_PATH_IMAGE018
时，捕获过程 的初始情形如图4所示，若要在捕获过程中磁力捕获单元13不会与非合作目标发生相撞，则 可以得到
Figure 809675DEST_PATH_IMAGE001
需满足：
Figure 913897DEST_PATH_IMAGE017
（2）
对于上述的实施方式，在一些示例中，所述基于所述磁力捕获单元的吸力特性及所述约束条件，确定对所述非合作目标的捕获策略，包括：
基于所述磁力捕获单元的吸力特性及所述约束条件，对所述非合作目标采用分段式的捕获策略；其中，在接近所述非合作目标的初期阶段，所述磁力捕获单元以第一速度快速地逼近所述非合作目标，且所述磁力捕获单元的功率为第一功率；在接近所述非合作目标的末期阶段，所述磁力捕获单元以第二速度缓慢地逼近所述非合作目标，且所述磁力捕获单元的功率为第二功率；其中，所述第一速度大于所述第二速度；所述第一功率大于所述第二功率。
基于
Figure 538914DEST_PATH_IMAGE001
满足的约束条件，可以获得该约束条件对应的曲线变化趋势如图5中的曲线 B所示，由图5可以看出，曲线B拟为三角函数式曲线。若要控制磁力捕获单元13使其按照曲 线B所示的三角函数式变化抵近非合作目标，一方面会增加空间机械臂1的控制难度，另一 方面也很难保证控制精度，因此本发明实施例提出一种“分段式”抵近策略，具体的分段数 目可依据实际情况而定，图5中的曲线A示意性地示出磁力捕获单元13以“二挡”逼近速度接 近非合作目标：即在接近非合作目标的初期阶段，磁力捕获单元13以较快的第一速度
Figure DEST_PATH_IMAGE023
逼 近非合作目标，同时此时磁力捕获单元13提供的功率为第一功率；而接近非合作目标的末 期阶段，磁力捕获单元13以较慢的第二速度
Figure DEST_PATH_IMAGE024
逼近非合作目标，同时此时磁力捕获单元13 提供的功率为第二功率。通过这种分段式逼近策略，在距离非合作目标相对较远时速度较 快，同时磁力捕获单元13的功率较大，使得磁力捕获单元13提供的吸力也较大，此时控制精 度相对低；距离非合作目标相对较近时速度较慢，同时磁力捕获单元13的功率较小，此时磁 力捕获单元13提供的吸力也较小，此时控制精度相对高，从而实现效率和精度的兼顾。
对于图2所述的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获，包括：
根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获时，当同时满足下述所述设定的判定条件时表征所述非合作目标成功被捕获：
所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离在0~10-4m范围内震荡；以及，
所述磁力捕获单元与所述非合作目标之间的相对速度在0~10-3m/s范围内震荡。
可以理解地，当空间机械臂1大角度向非合作目标机动的过程中，磁力捕获单元13 将逐渐靠近非合作目标，同时非合作目标仍然处于自旋状态中，当磁力捕获单元13的底面 法向量
Figure DEST_PATH_IMAGE025
与非合作目标被捕获面的法向量
Figure DEST_PATH_IMAGE026
即将共线时，磁力捕获单元13磁吸面与非合 作目标被捕获面之间的相对距离缩短至磁力捕获单元13设定的开机距离，此时磁力捕获单 元13通电产生磁吸力以“分段式”的捕获策略吸引非合作目标，从而完成捕获过程，捕获瞬 间状态如图6所示，也就是当非合作目标被成功捕获时意味着所述非合作目标与所述磁力 捕获单元之间的相对距离及相对速度均为0。
对于本发明实施例的技术方案，根据所述磁力捕获单元13的吸力以及磁力捕获单元13磁吸面与非合作目标被捕获面之间的相对距离，建立磁力捕获单元的吸力模型，并根据建立的吸力模型获取得到磁力捕获单元13的吸力特性；并基于上述的吸力特性对磁力捕获单元13进行功率分级；另一方面，当磁力捕获单元在抵近非合作目标的过程中，获取得到磁力捕获单元13与非合作目标形心之间的间隔距离需满足的约束条件，进而根据上述的吸力特性及约束条件，确定分段式的逼近策略，以在抵近过程中，在距离非合作目标相对较远时磁力捕获单元13的速度较快，同时磁力捕获单元13调大功率以增强吸力；距离非合作目标相对较近时速度较慢，同时磁力捕获单元13调小功率以降低吸力，从而防止超过空间机械臂1的结构强度。通过本发明实施例提供的磁力捕获单元13，能够利用其吸力特性对非合作目标进行分段式逼近，结构简单且抓捕过程可靠，易于抓捕与释放，也能够降低对空间机械臂的损伤。
下面通过具体的仿真分析过程及结果对本发明实施例进行详细的阐述。
参见表1，其示出了当磁力捕获单元13的功率为80W时其吸力大小。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE027
利用表1中的吸力实验数据及相对距离实验数据进行拟合，可以得到磁力捕获单元13在功率为80W时满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE028
参见表2，其示出了非合作目标的相关参数。
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE029
参见表3，其示出了空间机械臂1的相关参数，其中，基座12的尺寸为500mm×500mm×500mm。
表3
Figure 257340DEST_PATH_IMAGE030
如图7所示，其示出了抓捕前磁力捕获单元13的误差控制变化示意图。设定抓捕前磁力捕获单元13与非合作目标被捕获面的相对距离为3mm，参见图8，其示出了磁力捕获单元13的吸力输出，由图8分析磁力捕获单元的吸力输出可知，其输出吸力的最大值为1760N左右，最终输出力的值稳定在107N左右，进而可以判断这是抓捕成功后吸力的输出。
参见图9，其示出了磁力捕获单元13与非合作目标被捕获面之间的相对距离变化示意图。由图9分析磁力捕获单元13与非合作目标被捕获面之间的相对距离可知，磁力捕获单元13与非合作目标曾发生数次碰撞，并且由于非合作目标本身处于自旋状态，因此碰撞曲线中存在不太规则的峰值。参见图10，其示出了磁力捕获单元13与非合作目标的相对速度，由图9和图10可知，在抓捕非合作目标的瞬间磁力捕获单元与非合作目标发生了碰撞，且导致两者之间的相对速度的跃升，最终在磁力捕获单元13的吸力作用下得以稳定。经分析，图9和图10分别示出的磁力捕获单元13与非合作目标之间的间隔距离、相对速度均满足捕获成功的判定条件，由此可判断，非合作目标已经被磁力捕获单元13成功抓捕。
需要说明的是，在本发明实施例的仿真分析中，空间机械臂1先进行了大角度机动，然后进行了一段时间的稳定控制，当控制误差压缩到一定范围后即针对非合作目标安装设定的分段式捕获策略展开了抵近与捕获，最终在磁力捕获单元13的作用下与非合作目标成为一个组合体，在捕获过程中控制误差可接受，最终捕获效果良好。
基于前述技术方案相同的发明构思，参见图11，其示出了本发明实施例提供的一种空间机械臂捕获非合作目标的装置110，所述装置110包括：
设置于空间机械臂末端的磁力捕获单元13，所述磁力捕获单元13用于抓捕非合作目标；
建立部分1101，经配置为建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；
第一确定部分1102，经配置为基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；
第二确定部分1103，经配置为根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
需要说明的是，对于上述各组件所配置功能的具体实现方式或实施示例内容，可参见前述技术方案相应的步骤及实现方式和示例，本发明实施例在此不作赘述。
可以理解地，在本实施例中，“部分”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等，当然也可以是单元，还可以是模块也可以是非模块化的。
另外，在本实施例中的各组成部分可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或processor（处理器）执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM， Read Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
因此，本实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有空间机械臂捕获非合作目标的程序，所述空间机械臂捕获非合作目标的程序被至少一个处理器执行时实现上述技术方案中所述空间机械臂捕获非合作目标的方法步骤。
根据上述空间机械臂捕获非合作目标的装置110以及计算机存储介质，参见图12，其示出了本发明实施例提供的一种能够实施上述空间机械臂捕获非合作目标的装置110的设备120的具体硬件结构，该设备120可以应用于图1所示的空间机械臂1，该设备可以包括：设置于空间机械臂末端的磁力捕获单元13，存储器1201以及处理器1202；除磁力捕获单元13设置于空间机械臂1的末端，其余各个组件可以通过总线系统1203耦合在一起。可理解，总线系统1203用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统1203除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图12中将各种总线都标为总线系统1203。其中，
所述存储器1201，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；
所述处理器1202，用于在运行所述计算机程序时，执行以下步骤：
建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；
控制所述磁力捕获单元根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
可以理解，本发明实施例中的存储器1201可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本文描述的系统和方法的存储器1201旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
而处理器1202可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1202中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1202可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1201，处理器1202读取存储器1201中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等) 来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
具体来说，处理器1202还配置为运行所述计算机程序时，执行前述技术方案中所述空间机械臂捕获非合作目标的方法步骤，这里不再进行赘述。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种空间机械臂捕获非合作目标的方法，其特征在于，所述方法应用于磁力捕获单元作为末端执行机构的空间机械臂，所述方法包括：
建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；其中，根据所述磁力捕获单元的吸力以及所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离，建立的所述磁力捕获单元的吸力模型为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
（1）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表示所述磁力捕获单元的吸力，单位为N；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示所述磁力捕获单元磁吸面与所 述非合作目标被捕获面之间的相对距离，单位为mm；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure DEST_PATH_IMAGE006
及
Figure DEST_PATH_IMAGE007
分别表示待拟合参数；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；其中，所述基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略，包括：
在捕获过程中，基于所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离的第一变化规律，确定所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律；其中，所述在捕获过程中，基于所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离的第一变化规律，确定所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，包括：
假定所述非合作目标是边长为
Figure DEST_PATH_IMAGE008
的正方体，则当所述磁力捕获单元抵近所述非合作目 标且成功捕获所述非合作目标的过程中，所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心 之间的间隔距离
Figure DEST_PATH_IMAGE009
的第一变化规律为
Figure 821179DEST_PATH_IMAGE009
从
Figure DEST_PATH_IMAGE010
逐渐变化为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；
当
Figure 643379DEST_PATH_IMAGE009
从
Figure DEST_PATH_IMAGE012
逐渐变化为
Figure DEST_PATH_IMAGE013
的过程中，所述非合作目标的自旋角速度的 第二变化规律为：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
；其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为自
Figure 360799DEST_PATH_IMAGE010
开始捕获至捕获完成时的总耗时；
基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，获得所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离所满足的约束条件；其中，所述基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，获得所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离所满足的约束条件，包括：
基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，当所述自旋角速度
Figure DEST_PATH_IMAGE016
最大为
Figure DEST_PATH_IMAGE017
时， 为使得所述磁力捕获单元与所述非合作目标不会发生碰撞，所述磁力捕获单元磁吸面与所 述非合作目标形心之间的间隔距离
Figure 287167DEST_PATH_IMAGE009
需要满足的约束条件为：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
（2）
其中，t表示以
Figure DEST_PATH_IMAGE019
作为捕获零时刻时捕获过程对应的时间；
Figure DEST_PATH_IMAGE020
表示所述磁力捕获单 元的磁吸面的半径；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性及所述约束条件，确定对所述非合作目标的捕获策略；
根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性，包括：
基于所述磁力捕获单元的吸力模型，确定所述磁力捕获单元的吸力特性为：当所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离近时所述磁力捕获单元的吸力大；相反地，当所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离远时所述磁力捕获单元的吸力小。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述磁力捕获单元的吸力特性及所述约束条件，确定对所述非合作目标的捕获策略，包括：
基于所述磁力捕获单元的吸力特性及所述约束条件，对所述非合作目标采用分段式的捕获策略；其中，在接近所述非合作目标的初期阶段，所述磁力捕获单元以第一速度快速地逼近所述非合作目标，且所述磁力捕获单元的功率为第一功率；在接近所述非合作目标的末期阶段，所述磁力捕获单元以第二速度缓慢地逼近所述非合作目标，且所述磁力捕获单元的功率为第二功率；其中，所述第一速度大于所述第二速度；所述第一功率大于所述第二功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获，包括：
根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获时，当同时满足下述所述设定的判定条件时表征所述非合作目标成功被捕获：
所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离在0~10-4m范围内震荡；以及，
所述磁力捕获单元与所述非合作目标之间的相对速度在0~10-3m/s范围内震荡。
5.一种空间机械臂捕获非合作目标的装置，其特征在于，所述装置包括：
设置于空间机械臂末端的磁力捕获单元，所述磁力捕获单元用于抓捕非合作目标；
建立部分，经配置为建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；其中，所述建立部分，还经配置为：根据所述磁力捕获单元的吸力以及所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离，建立的所述磁力捕获单元的吸力模型为：
Figure 508064DEST_PATH_IMAGE001
（1）
其中，
Figure 596105DEST_PATH_IMAGE002
表示所述磁力捕获单元的吸力，单位为N；
Figure 128718DEST_PATH_IMAGE003
表示所述磁力捕获单元磁吸面与所 述非合作目标被捕获面之间的相对距离，单位为mm；
Figure 327618DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 262076DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 396385DEST_PATH_IMAGE006
及
Figure 416294DEST_PATH_IMAGE007
分别表示待拟合参数；
第一确定部分，经配置为基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；其中，所述第一确定部分，还经配置为：
在捕获过程中，基于所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离的第一变化规律，确定所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律；
基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，获得所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离所满足的约束条件；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性及所述约束条件，确定对所述非合作目标的捕获策略；
其中，所述第一确定部分，还经配置为：
假定所述非合作目标是边长为
Figure 153306DEST_PATH_IMAGE008
的正方体，则当所述磁力捕获单元抵近所述非合作目 标且成功捕获所述非合作目标的过程中，所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心 之间的间隔距离
Figure 942270DEST_PATH_IMAGE009
的第一变化规律为
Figure 637694DEST_PATH_IMAGE009
从
Figure 879319DEST_PATH_IMAGE010
逐渐变化为
Figure 793923DEST_PATH_IMAGE011
；
当
Figure 702974DEST_PATH_IMAGE009
从
Figure 38140DEST_PATH_IMAGE010
逐渐变化为
Figure 32641DEST_PATH_IMAGE011
的过程中，所述非合作目标的自旋角速度的 第二变化规律为：
Figure 377034DEST_PATH_IMAGE014
；其中，
Figure 875012DEST_PATH_IMAGE015
为自
Figure 787604DEST_PATH_IMAGE010
开始捕获至捕获完成时的总耗时；
其中，所述第一确定部分，还经配置为：
基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，当所述自旋角速度
Figure 3822DEST_PATH_IMAGE016
最大为
Figure 151906DEST_PATH_IMAGE017
时， 为使得所述磁力捕获单元与所述非合作目标不会发生碰撞，所述磁力捕获单元磁吸面与所 述非合作目标形心之间的间隔距离
Figure 504390DEST_PATH_IMAGE009
需要满足的约束条件为：
Figure 712518DEST_PATH_IMAGE018
（2）
其中，t表示以
Figure 150452DEST_PATH_IMAGE019
作为捕获零时刻时捕获过程对应的时间；
Figure 712015DEST_PATH_IMAGE020
表示所述磁力捕获单 元的磁吸面的半径；
第二确定部分，经配置为根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
6.一种空间机械臂捕获非合作目标的设备，其特征在于，所述设备包括：设置于空间机械臂末端的磁力捕获单元，存储器以及处理器；其中，
所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；
所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行以下步骤：
建立所述磁力捕获单元的吸力模型，并根据所述吸力模型确定所述磁力捕获单元的吸力特性；其中，根据所述磁力捕获单元的吸力以及所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标被捕获面之间的相对距离，建立的所述磁力捕获单元的吸力模型为：
Figure 450164DEST_PATH_IMAGE001
（1）
其中，
Figure 829193DEST_PATH_IMAGE002
表示所述磁力捕获单元的吸力，单位为N；
Figure 754423DEST_PATH_IMAGE003
表示所述磁力捕获单元磁吸面与所 述非合作目标被捕获面之间的相对距离，单位为mm；
Figure 244310DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 446753DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 731104DEST_PATH_IMAGE006
及
Figure 409210DEST_PATH_IMAGE007
分别表示待拟合参数；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略；其中，所述基于所述磁力捕获单元的吸力特性，确定对非合作目标的捕获策略，包括：
在捕获过程中，基于所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离的第一变化规律，确定所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律；其中，所述在捕获过程中，基于所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离的第一变化规律，确定所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，包括：
假定所述非合作目标是边长为
Figure 702788DEST_PATH_IMAGE008
的正方体，则当所述磁力捕获单元抵近所述非合作目 标且成功捕获所述非合作目标的过程中，所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心 之间的间隔距离
Figure 884370DEST_PATH_IMAGE009
的第一变化规律为
Figure 339622DEST_PATH_IMAGE009
从
Figure 878926DEST_PATH_IMAGE010
逐渐变化为
Figure 445036DEST_PATH_IMAGE011
；
当
Figure 12284DEST_PATH_IMAGE009
从
Figure 638437DEST_PATH_IMAGE010
逐渐变化为
Figure 25556DEST_PATH_IMAGE011
的过程中，所述非合作目标的自旋角速度的 第二变化规律为：
Figure 660937DEST_PATH_IMAGE014
；其中，
Figure 692478DEST_PATH_IMAGE015
为自
Figure 489533DEST_PATH_IMAGE010
开始捕获至捕获完成时的总耗时；
基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，获得所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离所满足的约束条件；其中，所述基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，获得所述磁力捕获单元磁吸面与所述非合作目标形心之间间隔距离所满足的约束条件，包括：
基于所述非合作目标自旋角速度的第二变化规律，当所述自旋角速度
Figure 363948DEST_PATH_IMAGE016
最大为
Figure 803020DEST_PATH_IMAGE017
时， 为使得所述磁力捕获单元与所述非合作目标不会发生碰撞，所述磁力捕获单元磁吸面与所 述非合作目标形心之间的间隔距离
Figure 79280DEST_PATH_IMAGE009
需要满足的约束条件为：
Figure 47236DEST_PATH_IMAGE018
（2）
其中，t表示以
Figure 284313DEST_PATH_IMAGE019
作为捕获零时刻时捕获过程对应的时间；
Figure 261497DEST_PATH_IMAGE020
表示所述磁力捕获单 元的磁吸面的半径；
基于所述磁力捕获单元的吸力特性及所述约束条件，确定对所述非合作目标的捕获策略；
控制所述磁力捕获单元根据所述捕获策略对所述非合作目标进行捕获，并根据设定的判定条件确定所述非合作目标是否被成功捕获。
7.一种介质，其特征在于，所述介质存储有空间机械臂捕获非合作目标的程序，所述空间机械臂捕获非合作目标的程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述空间机械臂捕获非合作目标的方法的步骤。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011155267A (ja) * 2011-02-18 2011-08-11 Taruno Kazuo 超軽量高出力発電人工衛星
CN109250157A (zh) * 2018-07-25 2019-01-22 西北工业大学 一种基于尝试性碰触和消旋的空间非合作目标捕获方法
CN109807886A (zh) * 2019-01-15 2019-05-28 西北工业大学 一种基于预测的空间非合作目标抓捕策略
CN110775306A (zh) * 2019-11-11 2020-02-11 西北工业大学 一种空间在轨加注自锁式对接接口装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114674179B (zh) * 2022-03-24 2024-04-12 哈尔滨工业大学 一种用于空间目标的捕捉系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011155267A (ja) * 2011-02-18 2011-08-11 Taruno Kazuo 超軽量高出力発電人工衛星
CN109250157A (zh) * 2018-07-25 2019-01-22 西北工业大学 一种基于尝试性碰触和消旋的空间非合作目标捕获方法
CN109807886A (zh) * 2019-01-15 2019-05-28 西北工业大学 一种基于预测的空间非合作目标抓捕策略
CN110775306A (zh) * 2019-11-11 2020-02-11 西北工业大学 一种空间在轨加注自锁式对接接口装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
新体制旋扫成像光学卫星动力学与控制研究;吴凡;《中国博士学位论文全文数据库》;20220228;全文 *
空间非合作目标捕获方法综述;孙永军等;《国防科技大学学报》;20200628(第03期);全文 *

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