国之重器出版工程 空间机器人操控模拟训练设计

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2021-04
版次: 1
ISBN: 9787115558053
定价: 99.80
装帧: 平装
开本: 其他
纸张: 胶版纸
页数: 220页
字数: 268千字
分类: 工程技术
  • 本书基于作者多年来承担国家重大航天工程项目取得的研究成果编写而成,主要内容包括空间机器人及其遥操作概述、空间机器人操控模拟训练体系设计、在轨服务机器人操控模拟训练设计、星表巡视探测机器人操控模拟训练设计以及星表采样机器人操控模拟训练设计等。
      本书既可作为高等学校相关专业高年级本科生和研究生的教材,也可作为从事空间机器人技术研究及应用的研发人员及工程技术人员的参考书。 刘传凯,博士,北京航天飞行控制中心高级工程师、空间遥操作创新团队负责人,江西理工大学兼职硕导。从事空间机器人及其遥操作技术研究,主要包括视觉感知、任务与操作规划、参数辨识、孪生仿真和预测控制等。参与载人航天与深空探测领域的多次重大航天任务,负责遥操作系统的研发工作。出版专著2部、发表学术论文40余篇,申报国家发明专利17项、授权8项,获省部级科技进步二等奖2项,获“探月工程嫦娥四号突出贡献者”称号1次,享受优秀专业技术人才三类岗位津贴1次 第 1章  空间机器人及其遥操作概述001

    1.1  空间机器人的特点002

    1.2  空间机器人的分类003

    1.2.1  在轨服务机器人003

    1.2.2  星表探测机器人009

    1.3  空间机器人的遥操作014

    1.3.1  在轨服务机器人的遥操作014

    1.3.2  星表探测机器人的遥操作022

    参考文献030

    第 2章  空间机器人操控模拟训练体系设计035

    2.1  概述036

    2.2  空间探测过程模拟039

    2.2.1  空间环境模拟039

    2.2.2  空间机器人模拟046

    2.3  空间机器人操控训练子系统设计050

    2.3.1  空间目标感知与分析功能设计051

    2.3.2  空间机器人规划与验证功能设计053

    2.3.3  三维可视化与交互控制功能设计054

    2.4  空间机器人操控训练评估子系统设计056

    2.4.1  训练内容与评估方法设计056

    2.4.2  训练人员管理设计058

    参考文献060

    第3章  在轨服务机器人操控模拟训练设计063

    3.1  概述064

    3.1.1  在轨服务机器人的特点和操控模式064

    3.1.2  在轨服务机器人操控模拟训练体系设计066

    3.2  在轨服务机器人操作过程模拟068

    3.2.1  在轨服务机器人在轨操作典型过程概述069

    3.2.2  空间抵近过程的成像模拟070

    3.2.3  空间抵近与绕飞过程模拟075

    3.2.4  在轨服务机器人运动过程模拟080

    3.2.5  在轨服务机器人半实物模拟085

    3.3  在轨服务机器人地面操控训练系统设计与实现086

    3.3.1  在轨服务机器人地面遥操作系统架构设计086

    3.3.2  在轨服务机器人地面操控训练要求089

    3.3.3  在轨服务机器人地面操控训练的实现093

    3.4  在轨服务机器人地面操控训练评估与管理103

    3.4.1  机械臂规划与控制训练评估105

    3.4.2  空间动态目标捕获训练评估105

    3.4.3  目标接管规划与控制训练评估106

    3.4.4  训练人员及信息管理107

    参考文献108

    第4章  星表巡视探测机器人操控模拟训练设计111

    4.1  概述112

    4.1.1  星表巡视探测任务特点113

    4.1.2  星表巡视探测操控模拟训练体系设计114

    4.2  星球车巡视探测过程模拟116

    4.2.1  星表巡视探测典型过程概述116

    4.2.2  星表空间环境模拟117

    4.2.3  星球车的数字仿真模拟126

    4.2.4  星表巡视探测的半实物模拟131

    4.3  星球车巡视探测地面操控训练系统设计与实现133

    4.3.1  星球车巡视探测地面操控训练系统架构设计133

    4.3.2  星球车巡视探测地面操控训练要求135

    4.3.3  星球车巡视探测地面操控训练的实现140

    4.4  星球车巡视探测地面操控训练评估167

    4.4.1  星表地形建立客观指标设计167

    4.4.2  星球车视觉定位客观指标设计168

    4.4.3  星球车移动路径规划客观指标设计169

    4.4.4  星球车手控驾驶客观指标设计169

    参考文献170

    第5章  星表采样机器人操控模拟训练设计173

    5.1  概述174

    5.2  星表采样过程模拟175

    5.2.1  星表采样过程概述176

    5.2.2  星表空间环境模拟177

    5.2.3  采样机器人数字模拟180

    5.2.4  采样机器人半实物模拟186

    5.3  采样机器人地面操控训练系统设计与实现188

    5.3.1  采样机器人地面操控训练系统架构设计189

    5.3.2  采样机器人地面操控训练要求190

    5.3.3  采样机器人地面操控训练的设计与实现193

    5.4  采样机器人地面操控训练评估214

    5.4.1  采样区分析评估方法设计214

    5.4.2  机械臂规划与控制评估方法设计215

    5.4.3  机械臂采样过程精调控制评估方法设计216

    参考文献216

    后记219
  • 内容简介:
    本书基于作者多年来承担国家重大航天工程项目取得的研究成果编写而成,主要内容包括空间机器人及其遥操作概述、空间机器人操控模拟训练体系设计、在轨服务机器人操控模拟训练设计、星表巡视探测机器人操控模拟训练设计以及星表采样机器人操控模拟训练设计等。
      本书既可作为高等学校相关专业高年级本科生和研究生的教材,也可作为从事空间机器人技术研究及应用的研发人员及工程技术人员的参考书。
  • 作者简介:
    刘传凯,博士,北京航天飞行控制中心高级工程师、空间遥操作创新团队负责人,江西理工大学兼职硕导。从事空间机器人及其遥操作技术研究,主要包括视觉感知、任务与操作规划、参数辨识、孪生仿真和预测控制等。参与载人航天与深空探测领域的多次重大航天任务,负责遥操作系统的研发工作。出版专著2部、发表学术论文40余篇,申报国家发明专利17项、授权8项,获省部级科技进步二等奖2项,获“探月工程嫦娥四号突出贡献者”称号1次,享受优秀专业技术人才三类岗位津贴1次
  • 目录:
    第 1章  空间机器人及其遥操作概述001

    1.1  空间机器人的特点002

    1.2  空间机器人的分类003

    1.2.1  在轨服务机器人003

    1.2.2  星表探测机器人009

    1.3  空间机器人的遥操作014

    1.3.1  在轨服务机器人的遥操作014

    1.3.2  星表探测机器人的遥操作022

    参考文献030

    第 2章  空间机器人操控模拟训练体系设计035

    2.1  概述036

    2.2  空间探测过程模拟039

    2.2.1  空间环境模拟039

    2.2.2  空间机器人模拟046

    2.3  空间机器人操控训练子系统设计050

    2.3.1  空间目标感知与分析功能设计051

    2.3.2  空间机器人规划与验证功能设计053

    2.3.3  三维可视化与交互控制功能设计054

    2.4  空间机器人操控训练评估子系统设计056

    2.4.1  训练内容与评估方法设计056

    2.4.2  训练人员管理设计058

    参考文献060

    第3章  在轨服务机器人操控模拟训练设计063

    3.1  概述064

    3.1.1  在轨服务机器人的特点和操控模式064

    3.1.2  在轨服务机器人操控模拟训练体系设计066

    3.2  在轨服务机器人操作过程模拟068

    3.2.1  在轨服务机器人在轨操作典型过程概述069

    3.2.2  空间抵近过程的成像模拟070

    3.2.3  空间抵近与绕飞过程模拟075

    3.2.4  在轨服务机器人运动过程模拟080

    3.2.5  在轨服务机器人半实物模拟085

    3.3  在轨服务机器人地面操控训练系统设计与实现086

    3.3.1  在轨服务机器人地面遥操作系统架构设计086

    3.3.2  在轨服务机器人地面操控训练要求089

    3.3.3  在轨服务机器人地面操控训练的实现093

    3.4  在轨服务机器人地面操控训练评估与管理103

    3.4.1  机械臂规划与控制训练评估105

    3.4.2  空间动态目标捕获训练评估105

    3.4.3  目标接管规划与控制训练评估106

    3.4.4  训练人员及信息管理107

    参考文献108

    第4章  星表巡视探测机器人操控模拟训练设计111

    4.1  概述112

    4.1.1  星表巡视探测任务特点113

    4.1.2  星表巡视探测操控模拟训练体系设计114

    4.2  星球车巡视探测过程模拟116

    4.2.1  星表巡视探测典型过程概述116

    4.2.2  星表空间环境模拟117

    4.2.3  星球车的数字仿真模拟126

    4.2.4  星表巡视探测的半实物模拟131

    4.3  星球车巡视探测地面操控训练系统设计与实现133

    4.3.1  星球车巡视探测地面操控训练系统架构设计133

    4.3.2  星球车巡视探测地面操控训练要求135

    4.3.3  星球车巡视探测地面操控训练的实现140

    4.4  星球车巡视探测地面操控训练评估167

    4.4.1  星表地形建立客观指标设计167

    4.4.2  星球车视觉定位客观指标设计168

    4.4.3  星球车移动路径规划客观指标设计169

    4.4.4  星球车手控驾驶客观指标设计169

    参考文献170

    第5章  星表采样机器人操控模拟训练设计173

    5.1  概述174

    5.2  星表采样过程模拟175

    5.2.1  星表采样过程概述176

    5.2.2  星表空间环境模拟177

    5.2.3  采样机器人数字模拟180

    5.2.4  采样机器人半实物模拟186

    5.3  采样机器人地面操控训练系统设计与实现188

    5.3.1  采样机器人地面操控训练系统架构设计189

    5.3.2  采样机器人地面操控训练要求190

    5.3.3  采样机器人地面操控训练的设计与实现193

    5.4  采样机器人地面操控训练评估214

    5.4.1  采样区分析评估方法设计214

    5.4.2  机械臂规划与控制评估方法设计215

    5.4.3  机械臂采样过程精调控制评估方法设计216

    参考文献216

    后记219
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