多机器人协作控制中的动态子目标点规划方法研究

研究多机器人协作中人工智能技术与实时控制技术的结合方式；研究机器人根据实际状态和环境，自动选取动态子目标点的原则和实时实现方法；以求解决多机器人协作中的实时规划的部分理论问题。利用动态子目标点规划方法来避免死锁及其它低效行为，将有利于提高多机器人系统的能力，扩展机器人的应用范围。

本书系统地介绍了基于自适应学习控制的单控制器与多控制器系统最优控制方法。分别针对单控制器系统与多控制器系统，提出了一系列自适应动态规划方法获得系统的最优控制策略。全书共分为11章，第1、2章主要讲述自适应动态规划方法的基本原理以及实现方式。第3~7章主要介绍单控制器非线性系统迭代自适应动态规划最优控制方法以及性能分析方案。第9~11章主要介绍多控制器系统迭代自适应动态规划最优控制方法以及性能分析方案。

本课题面向我国空间站以及未来其他大型航天器系统在轨建造与维护的需求，开展大型空间结构在轨装配的多臂空间机器人协调控制研究，包括：(1)建立柔性多臂空间机器人装配大型柔性结构过程中的变构型刚柔耦合动力学模型，分析各种构型下系统的动力学耦合特性，得出空间机械臂、载荷及其基座之间刚性运动、柔性振动等的耦合关系；(2) 提出多臂空间机器人在轨操作大载荷过程中，保持基座稳定的无奇异路径规划与控制方法；(3) 建立多臂传递大型挠性载荷过程中，机械臂末端与载荷的接触碰撞动力学模型，并提出利用双臂的协调运动最小化碰撞效应的路径规划与控制方法；(4) 提出双臂抓持挠性载荷形成闭链后双臂协调操作的轨迹规划与振动抑制方法。. 课题的研究顺应了我国大力发展空间机器人在轨服务技术的大方向，研究成果对于未来大型航天系统在轨组装、维护、拆解等任务，具有重要的理论和实际意义。