Modelo de Evaluación de Riesgos Guiado por la Optimización de Configuración para un Robot Espacial de Flotación Libre Realizando Tareas de Contacto
Autores: Zhang, Long; Wang, Shuquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelo de Evaluación de Riesgos Guiado por la Optimización de Configuración para un Robot Espacial de Flotación Libre Realizando Tareas de Contacto
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robots espaciales
Método de evaluación de riesgos
Tareas de contacto
Modelo de dinámica
Indicadores de evaluación de riesgos
Optimización de configuraciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El uso de robots espaciales de flotación libre para tareas de contacto es muy prometedor en la exploración espacial. Sin embargo, pueden ocurrir daños severos o disturbios evidentes si se implementa una operación inapropiada. En este artículo, se propone un nuevo método de evaluación de riesgos para dar una descripción clara del estado de riesgo antes de que ocurra el contacto y proporcionar orientación para la optimización de la configuración para reducir el riesgo en las tareas de contacto. En primer lugar, se presenta el modelo dinámico de un robot espacial de flotación libre. Sobre esta base, se derivan dos indicadores importantes de evaluación de riesgos: la fuerza máxima de contacto y el disturbio de actitud de la base causado por el contacto. Al integrar los indicadores de evaluación de riesgos, se propone un nuevo modelo de evaluación de riesgos para un robot espacial de flotación libre que realiza una tarea de contacto. Es un espacio de evaluación de riesgos multidimensional y extensible que puede dar una descripción clara del estado de riesgo antes de que ocurra el contacto. Posteriormente, considerando los resultados proporcionados por el modelo de evaluación de riesgos, se implementa la optimización de la configuración para un robot espacial de flotación libre basado en el diseño del factor de optimización en el espacio nulo. Finalmente, se lleva a cabo una simulación numérica para un robot espacial de flotación libre de 7 grados de libertad que realiza una tarea de contacto, y los resultados de la simulación verifican la efectividad del método propuesto.
Descripción
El uso de robots espaciales de flotación libre para tareas de contacto es muy prometedor en la exploración espacial. Sin embargo, pueden ocurrir daños severos o disturbios evidentes si se implementa una operación inapropiada. En este artículo, se propone un nuevo método de evaluación de riesgos para dar una descripción clara del estado de riesgo antes de que ocurra el contacto y proporcionar orientación para la optimización de la configuración para reducir el riesgo en las tareas de contacto. En primer lugar, se presenta el modelo dinámico de un robot espacial de flotación libre. Sobre esta base, se derivan dos indicadores importantes de evaluación de riesgos: la fuerza máxima de contacto y el disturbio de actitud de la base causado por el contacto. Al integrar los indicadores de evaluación de riesgos, se propone un nuevo modelo de evaluación de riesgos para un robot espacial de flotación libre que realiza una tarea de contacto. Es un espacio de evaluación de riesgos multidimensional y extensible que puede dar una descripción clara del estado de riesgo antes de que ocurra el contacto. Posteriormente, considerando los resultados proporcionados por el modelo de evaluación de riesgos, se implementa la optimización de la configuración para un robot espacial de flotación libre basado en el diseño del factor de optimización en el espacio nulo. Finalmente, se lleva a cabo una simulación numérica para un robot espacial de flotación libre de 7 grados de libertad que realiza una tarea de contacto, y los resultados de la simulación verifican la efectividad del método propuesto.