Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Zastosowanie metody sztucznych pól potencjału do planowania trajektorii manipulatora satelitarnego

100%

Rybus T. , Seweryn K.

|

2018

|

tom z. 196

61--74

PL

Planowane są obecnie misje kosmiczne, których celem ma być naprawa satelitów lub usuwanie z orbity kosmicznych śmieci. Do przechwytywania obiektów na orbicie rozważa się wykorzystanie manipulatora. Trajektoria manipulatora musi być zaplanowana w taki sposób, aby nie dopuścić do kolizji z elementami przechwytywanego satelity. W pracy przedstawiony został algorytm planowania trajektorii manipulatora satelitarnego oparty na metodzie sztucznych pól potencjału (APF). Proponowana metoda została zbadana w symulacjach numerycznych przeprowadzonych dla przypadku płaskiego, a otrzymane wyniki porównano z wynikami otrzymanymi z zastosowaniem algorytmu Rapidly-exploring Random Trees (RRT). Obie metody pozwoliły na znalezienie bezkolizyjnych trajektorii manipulatora. Metoda APF może stanowić mniej wymagającą obliczeniowo alternatywę dla metody RRT.

EN

New missions are currently planned to perform satellite servicing and removal of space debris. It is considered to use a manipulator for capturing objects on-orbit. Trajectory of the manipulator must avoid collisions with elements of the satellite. We present trajectory planning algorithm based on the artificial potential field method (APF). The proposed method has been verified in numerical simulations performed for a planar case. The results obtained with the APF method were compared with results obtained using the Rapidly-exploring Random Trees (RRT) algorithm. Both methods were successful in finding collision-free trajectories.

2

Układ sterowania manipulatorem satelitarnym wykorzystujący algorytm sterowania predykcyjnego

80%

Rybus T. , Seweryn K. , Sąsiadek J. Z.

|

2016

|

tom z. 195, t. 2

595--606

PL

Awarie satelitów, chociaż rzadkie, występują pomimo uwzględnienia specyfiki środowiska kosmicznego na etapie projektowania urządzeń. Rozważane jest zastosowanie bezzałogowych pojazdów, które mogłyby przeprowadzać naprawy lub usuwać śmieci kosmiczne z orbity. Kluczowym etapem misji takiego pojazdu jest manewr przechwycenia, które można wykonać za pomocą manipulatora. W artykule przedstawiono koncepcję układu sterowania dla manipulatora satelitarnego. Układ ten złożony jest z modułu planowania trajektorii oraz modułu śledzenia trajektorii, który oparty jest na algorytmie sterowania predykcyjnego. Symulacje numeryczne przeprowadzone dla płaskiego układu z manipulatorem o dwóch stopniach swobody pokazały, że wyniki uzyskiwane z zastosowaniem sterowania predykcyjnego są porównywalne z wynikami uzyskiwanymi z zastosowaniem sterowania adaptacyjnego.

EN

Satellites are designed taking into account harsh conditions of orbital environment. However, the operational lifetime of a considerable number of satellites is shortened by malfunctions. It is considered to use unmanned satellites for on-orbit servicing and active space debris removal. The paper presents control system for free-floating space manipulator that can be used to perform orbital capture maneuvre. This system consists of two modules: trajectory planning module and trajectory realization module (based on Nonlinear Model Predictive Controller). Numerical simulations were performed for a simplified planar case with 2 DOF manipulator and predictive controller was compared with adaptive controller.

3

Application of predictive control for manipulator mounted on a satellite

80%

Rybus T. , Seweryn K. , Sąsiadek J. Z.

|

tom Vol. 28, No. 1

105--118

EN

Specific conditions of on-orbit environment are taken into account in the design of all devices intended to be used in space. Despite this fact malfunctions of satellites occur and sometimes lead to shortening of the satellite operational lifetime. It is considered to use unmanned servicing satellite, that could perform repairs of other satellites. Such satellites equipped with a manipulator, could be used to capture and remove from orbit large space debris. The critical part of planned missions is the capture manoeuvre. In this paper a concept of the control system for the manipulator mounted on the satellite is presented. This control system is composed of the trajectory planning module and model predictive controller (the latter is responsible for ensuring precise realization of the planned trajectory). Numerical simulations performed for the simplified planar case with a 2 DoF manipulator show that the results obtained with the predictive control are better than the results obtained with adaptive control method.

4

Dynamika ultralekkiego manipulatora - symulacje numeryczne i wyniki prac eksperymentalnych

61%

Seweryn K. , Sidz M. , Rybus T. , Dobrowolski M. , Grygorczuk J. , Kędziora B. , Tokarz M.

|

tom z. 182, t. 2

537--548

PL

Inherentną cechą procesu projektowania manipulatora przeznaczonego do pracy w warunkach kosmicznych jest konieczność minimalizacji jego masy, zużycia energii jak również rozmiarów startowych przy jednoczesnej maksymalizacji parametrów operacyjnych np. przestrzeni roboczej. Powoduje to konieczność wykorzystywania specyficznych rozwiązań konstrukcyjnych charakteryzujących się relatywnie niską sztywnością. W niniejszym artykule przedstawiono model numeryczny ultra lekkiego manipulatora planetarnego (ULM) oraz porównano wyniki symulacji z danymi uzyskanymi z eksperymentów przeprowadzonych na opracowanym manipulatorze. W modelu numerycznym założono, że ramię manipulatora jest elastyczne, do którego opisu wykorzystano teorię Eulera-Bernoulliego. Dynamika układu opisana jest przez układ równań różniczkowych cząstkowych i zwyczajnych. Do rozwiązania równania wykorzystano aproksymacje metodą AMM (Assumed Mode Method).

EN

The design process of manipulators for space operations is required minimizing its weight, power consumption and its starting size with simultaneous maximizing its operational parameters such as the workspace. This paper presents a numerical model of Ultra-Light Planetary Manipulalor (ULM) and compares simulation results with data obtained from experiments performed on the developed manipulator. The numerical model assumes that the manipulator's arm is flexible, which uses the description of the Euler-Bernoulli theory. The system dynamics are described by coupled, ordinary and partial differential equations. To solve the equations we used the Assumed Mode Method (AMM) approximation.

5

Penetratory MUPUS, CHOMIK i KRET - mechanizmy eksploracyjne jako przykłady specjalistycznych końcówek robotycznych manipulatorów kosmicznych

41%

Grygorczuk J. , Seweryn K. , Wiśniewski Ł. , Banaszkiewicz M. , Ciesielska M. , Dobrowolski M. , Kędziora B. , Rybus T. , Sidz M. , Tokarz M. , Wawrzaszek R.

|

tom z. 182, t. 2

503--512

PL

Niniejsza praca obejmuje swoją tematyką zagadnienia związane z mechanizmami kosmicznymi montowanymi na końcówkach roboczych manipulatorów i ma charakter przeglądowy. Podano przykłady zastosowań manipulatorów wraz ze specjalistycznymi efektorami w misjach kosmicznych. Dokonano syntetycznego opisu penetratorów młotkowych opracowanych w CBK PAN : MUPUS'a dla misji Rosetta, CHOMIKA dla misji Fobos-Grunt oraz prototypy KRET'a. Przedstawiono specyfikę ich pracy oraz uzasadniono niezbędność użycia systemów wspomagających podczas ich eksploatacji.

EN

The paper gives an overview of penetrators developed at Space Research Centre of the Polish Academy of Sciences. Penetrators are described as devices that are widely used in connection with manipulators on-board landers and rovers for celestial body exploration. Firstly, MUPUS (MUlti PUrpose Sensor for surface and subsurface science) penetrator for Rosetta mission described including its uniqe Deployment Device. Its purpose is to measure a temperature profile of the nuclei of the 67P/Churyumov-Gerasimenko comet up to a depth of 40cm. Secondly, the description of CHOMIK device for Phobos-Grunt mission was given. Its aim was to extract a sample and conduct thermo-mechanical measurments of Phobos' regolith. Finally, the prototypes of mole type penetrators dedicated for Moon investigation (KRET) were demonstrated including a proposition of its deployment system - the Ultra-Light Planetary Manipulator (ULPM).