空間遙操作技術(shù)

第1章緒論
　1.1 概述
　　1.1.1 機(jī)器人的發(fā)展歷程
　　1.1.2 遙操作的由來(lái)
　1.2 遙操作典型應(yīng)用及技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)
　　1.2.1 空間維護(hù)中的遙操作
　　1.2.2 遠(yuǎn)程醫(yī)療及遠(yuǎn)程手術(shù)中的遙操作
　1.3 遙操作面臨的挑戰(zhàn)
　參考文獻(xiàn)
第2章大時(shí)延空間遙操作技術(shù)
　2.1 遙操作基本模式
　　2.1.1 直接操縱模式
　　2.1.2 監(jiān)督操縱模式
　　2.1.3 全自主操縱模式
　　2.1.4 其他操縱模式
　2.2 空間遙操作過(guò)程的特點(diǎn)
　2.3 遙操作系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)
　　2.3.1 魯棒性
　　2.3.2 任務(wù)性能
　　2.3.3 臨場(chǎng)感
　　2.3.4 透明性
　2.4 遙操作中常用的控制方法及理論
　　2.4.1 基于無(wú)源性理論的控制方法
　　2.4.2 基于事件的控制方法
　　2.4.3 基于Lyapunov函數(shù)的控制方法
　　2.4.4 基于滑模控制的方法
　　2.4.5 基于H∞理論的控制方法
　　2.4.6 基于自適應(yīng)的控制方法
　2.5 大時(shí)延空間遙操作的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
　　2.5.1 具有臨場(chǎng)感的人機(jī)交互技術(shù)
　　2.5.2 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的預(yù)測(cè)仿真技術(shù)
　　2.5.3 空間機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃技術(shù)
　參考文獻(xiàn)
第3章空間遙操作任務(wù)規(guī)劃技術(shù)
　3.1 任務(wù)規(guī)劃技術(shù)發(fā)展歷程
　　3.1.1 美軍任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)
　　3.1.2 ENVIST項(xiàng)目任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)
　　3.1.3 “火星快車項(xiàng)目任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)
　3.2 任務(wù)規(guī)劃基本理論與方法
　　3.2.1 基于Agent的任務(wù)規(guī)劃
　　3.2.2 基于Petri網(wǎng)的任務(wù)規(guī)劃
　3.3 空間機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)基本理論
　　3.3.1 空間機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)
　　3.3.2 位姿固定空間機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
　　3.3.3 自由飛行空間機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
　　3.3.4 自由漂浮空間機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
　3.4 空間機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃基本理論
　　3.4.1 空間機(jī)器人笛卡兒空間規(guī)劃技術(shù)
　　3.4.2 空間機(jī)器人關(guān)節(jié)空間規(guī)劃技術(shù)
　　3.4.3 空間機(jī)器人非完整規(guī)劃技術(shù)
　　3.4.4 仿真算例
　3.5 空間遙操作任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　3.5.1 功能要求
　　3.5.2 基本方案
　參考文獻(xiàn)
第4章空間遙操作預(yù)測(cè)仿真技術(shù)
　4.1 預(yù)測(cè)仿真的發(fā)展歷程
　　4.1.1 可視化仿真技術(shù)
　　4.1.2 預(yù)測(cè)顯示技術(shù)
　4.2 空間遙操作預(yù)測(cè)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　　4.2.1 功能要求
　　4.2.2 基本方案
　4.3 預(yù)測(cè)仿真相關(guān)技術(shù)
　　4.3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)
　　4.3.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)
　　4.3.3 虛擬融合
　　4.3.4　基于層次包圍體技術(shù)的碰撞檢測(cè)
　　4.3.5 動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)
　　4.3.6 安全檢查機(jī)制
　　4.3.7 參數(shù)辨識(shí)與模型修正
　參考文獻(xiàn)
第5章空間遙操作人機(jī)交互技術(shù)
　5.1 概述
　5.2 人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展
　　5.2.1 發(fā)展歷程
　　5.2.2 主要研究?jī)?nèi)容
　　5.2.3 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
　5.3 人機(jī)交互的原理與方式
　　5.3.1 人機(jī)界面技術(shù)
　　5.3.2 多通道交互
　　5.3.3 虛實(shí)融合和三維人機(jī)交互
　　5.3.4 可穿戴式人機(jī)交互
　　5.3.5 腦機(jī)交互
　5.4 基于力反饋的雙邊遙操作技術(shù)
　　5.4.1 手控器技術(shù)
　　5.4.2 雙邊控制遙操作技術(shù)
　5.5 虛擬夾具技術(shù)
　　5.5.1 虛擬夾具簡(jiǎn)介
　　5.5.2 速度型虛擬夾具
　　5.5.3 虛擬管道
　　5.5.4 虛擬夾具輔助空間遙操作
　5.6 空間遙操作人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　5.6.1 功能要求
　　5.6.2 系統(tǒng)組成
　　5.6.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　參考文獻(xiàn)
第6章 空間遙操作地面驗(yàn)證技術(shù)
　6.1 概述
　6.2 地面驗(yàn)證原理
　　6.2.1 氣浮及水浮試驗(yàn)系統(tǒng)
　　6.2.2 吊絲配重試驗(yàn)系統(tǒng)
　　6.2.3 失重飛機(jī)及落塔試驗(yàn)系統(tǒng)
　　6.2.4 混合試驗(yàn)系統(tǒng)
　6.3 典型地面驗(yàn)證系統(tǒng)
　　6.3.1 載人航天器人工控制系統(tǒng)地面驗(yàn)證系統(tǒng)
　　6.3.2　SPDM任務(wù)檢驗(yàn)裝置
　　6.3.3　ETS一Ⅶ地面遙操作驗(yàn)證系統(tǒng)
　6.4 空間遙操作地面驗(yàn)證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　6.4.1 地面驗(yàn)證系統(tǒng)的組成與功能
　　6.4.2 空間機(jī)械手分系統(tǒng)模擬器
　　6.4.3 星務(wù)數(shù)傳模擬器
　　6.4.4 動(dòng)力學(xué)與圖形工作站
　　6.4.5 時(shí)延模擬模塊設(shè)計(jì)
　參考文獻(xiàn)
第7章空間遙操作信息管理技術(shù)
　7.1 信息管理技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
　　7.1.1 ETS-Ⅶ地面控制系統(tǒng)
　　7.1.2 機(jī)器人控制模塊化結(jié)構(gòu)
　　7.1.3 JPL的WITS系統(tǒng)
　　7.1.4 TeleRobot系統(tǒng)
　7.2 空間遙操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)與通信
　　7.2.1 遙操作系統(tǒng)的內(nèi)部通信
　　7.2.2 空間通信的特點(diǎn)
　7.3 信息管理系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
　　7.3.1 任務(wù)與功能
　　7.3.2 功能要求分解及系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)
　　7.3.3 設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)方案
　參考文獻(xiàn)
第8章 航天測(cè)控及空間遙操作支持平臺(tái)技術(shù)
　8.1 航天測(cè)控技術(shù)概述
　　8.1.1 航天測(cè)控技術(shù)的發(fā)展
　　8.1.2 主要協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)
　　8.1.3 國(guó)外航天測(cè)控概述
　　8.1.4 國(guó)內(nèi)航天測(cè)控概述
　8.2 航天測(cè)控網(wǎng)
　　8.2.1 時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)
　　8.2.2 測(cè)控網(wǎng)的功能
　　8.2.3 測(cè)控網(wǎng)的設(shè)計(jì)
　　8.2.4 航天測(cè)控中心
　　8.2.5 航天測(cè)控站
　8.3 空間遙操作支持平臺(tái)設(shè)計(jì)
　　8.3.1 功能與組成
　　8.3.2 工作流程
　　8.3.3 工作模式
　參考文獻(xiàn)