Motion of space robot manipulator in environment with obstacles

Abstract

В работе рассматривается плоская модель космического манипуляционного робота, который обслуживает космическую станцию и представляет собой несущее тело с присоединенным к нему манипулятором. Считается, что движение робота осуществляется в среде с препятствиями при отсутствии сил диссипации, а достаточно высокая орбита космической станции позволяет не учитывать силы тяжести. Для планирования и дальнейшего построения траектории движения робота, которая обеспечивает обход препятствий, используется алгоритм быстро исследующих случайных деревьев RRT. В результате представлена математическая модель космического манипуляционного робота и реализован рассмотренный алгоритм для построения возможных траекторий движения его основания. Построенная траектория и наличие уравнений движения обеспечивают определение управляющих воздействий, необходимых для перевода робота из начального состояния в конечное.

The paper considers a flat model of a space manipulation robot that serves a space station and is a carrier body with a manipulator attached to it. It is believed that the movement of the robot is carried out in an environment with obstacles in the absence of dissipation forces, and a sufficiently high orbit of the space station allows you to disregard gravity. For planning and further construction of the trajectory of movement of the robot, which ensures circumvention of obstacles, the algorithm of rapidly exploring random RRT trees is used. As a result, the mathematical model of the space manipulation robot is presented and the algorithm considered for constructing the possible trajectories of the motion of its base is realized. The constructed trajectory and the presence of the equations of motion provide a definition of the control actions necessary for transferring the robot from the initial state to the final one.