何俊

报告题目：

空间精细操作机器人的设计、控制与地面模拟

个人简介：

何俊，上海交通大学机械与动力工程学院教授，上海市航空航天智能制造专业技术服务平台主任，主要从事宇航空间机构与机器人研究，发明多种空间操控机构，研制多台套星球车、空间机械臂等试验样机并提出控制方法，为空间任务实施提供了关键支撑。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、装备预研航天基金等20余项，以一作或通讯作者在IEEE TRO、T-Mech、AST、MMT等期刊上发表SCI论文20余篇，授权发明专利10余项，担任中国机械工程学会空间机构分会、IFToMM中国委员会、中国自动化学会空间及运动体控制专委会等委员。曾获上海市技术发明一等奖等。

摘要：

在轨机器人服务技术广泛应用于卫星维护、大型空间模块组装以及空间碎片清理等领域，但依然存在着三个方面的挑战：1）如何设计具备高刚度、灵巧操作能力的执行机构，以应对复杂任务？2）如何将卫星本体与操作机器人系统进行动态耦合控制？3）如何在地面模拟失重环境，用于验证机器人的设计与控制策略？报告首先提出串并混联空间操作机构设计方法，发明出一种新型七自由度空间操作机构，具有高刚度、可折叠等特点，开发多功能末端执行器及一体化机电接口，可执行捕获、检测等多种在轨维护任务；提出一种基于目标运动状态估计和力前馈的非合作目标捕获控制方法；搭建半实物模拟系统，设计能量观测器用于监测模拟系统的能量流动，建立能量控制器（EC）用于消除因机械系统响应滞后而导致模拟发散问题，能够高保真地再现空间精细操作动力学过程中接触力和接触速度。最后，进行了全实物模拟实验，验证了机构设计与控制方法的有效性。