空間遙操作技術

第1章緒論
　1.1 概述
　　1.1.1 機器人的發(fā)展歷程
　　1.1.2 遙操作的由來
　1.2 遙操作典型應用及技術驗證試驗
　　1.2.1 空間維護中的遙操作
　　1.2.2 遠程醫(yī)療及遠程手術中的遙操作
　1.3 遙操作面臨的挑戰(zhàn)
　參考文獻
第2章大時延空間遙操作技術
　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 空間遙操作過程的特點
　2.3 遙操作系統(tǒng)的評價指標
　　2.3.1 魯棒性
　　2.3.2 任務性能
　　2.3.3 臨場感
　　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?？刂频姆椒?br /> 　　2.4.5 基于H∞理論的控制方法
　　2.4.6 基于自適應的控制方法
　2.5 大時延空間遙操作的關鍵技術問題
　　2.5.1 具有臨場感的人機交互技術
　　2.5.2 基于虛擬現(xiàn)實的預測仿真技術
　　2.5.3 空間機器人任務規(guī)劃技術
　參考文獻
第3章空間遙操作任務規(guī)劃技術
　3.1 任務規(guī)劃技術發(fā)展歷程
　　3.1.1 美軍任務規(guī)劃系統(tǒng)
　　3.1.2 ENVIST項目任務規(guī)劃系統(tǒng)
　　3.1.3 “火星快車項目任務規(guī)劃系統(tǒng)
　3.2 任務規(guī)劃基本理論與方法
　　3.2.1 基于Agent的任務規(guī)劃
　　3.2.2 基于Petri網(wǎng)的任務規(guī)劃
　3.3 空間機器人運動學基本理論
　　3.3.1 空間機器人運動學基礎
　　3.3.2 位姿固定空間機器人運動學
　　3.3.3 自由飛行空間機器人運動學
　　3.3.4 自由漂浮空間機器人運動學
　3.4 空間機器人運動規(guī)劃基本理論
　　3.4.1 空間機器人笛卡兒空間規(guī)劃技術
　　3.4.2 空間機器人關節(jié)空間規(guī)劃技術
　　3.4.3 空間機器人非完整規(guī)劃技術
　　3.4.4 仿真算例
　3.5 空間遙操作任務規(guī)劃系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
　　3.5.1 功能要求
　　3.5.2 基本方案
　參考文獻
第4章空間遙操作預測仿真技術
　4.1 預測仿真的發(fā)展歷程
　　4.1.1 可視化仿真技術
　　4.1.2 預測顯示技術
　4.2 空間遙操作預測仿真系統(tǒng)的設計
　　4.2.1 功能要求
　　4.2.2 基本方案
　4.3 預測仿真相關技術
　　4.3.1 虛擬現(xiàn)實
　　4.3.2 增強現(xiàn)實
　　4.3.3 虛擬融合
　　4.3.4　基于層次包圍體技術的碰撞檢測
　　4.3.5 動力學預測
　　4.3.6 安全檢查機制
　　4.3.7 參數(shù)辨識與模型修正
　參考文獻
第5章空間遙操作人機交互技術
　5.1 概述
　5.2 人機交互技術發(fā)展
　　5.2.1 發(fā)展歷程
　　5.2.2 主要研究內(nèi)容
　　5.2.3 未來發(fā)展趨勢
　5.3 人機交互的原理與方式
　　5.3.1 人機界面技術
　　5.3.2 多通道交互
　　5.3.3 虛實融合和三維人機交互
　　5.3.4 可穿戴式人機交互
　　5.3.5 腦機交互
　5.4 基于力反饋的雙邊遙操作技術
　　5.4.1 手控器技術
　　5.4.2 雙邊控制遙操作技術
　5.5 虛擬夾具技術
　　5.5.1 虛擬夾具簡介
　　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 空間遙操作人機交互系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
　　5.6.1 功能要求
　　5.6.2 系統(tǒng)組成
　　5.6.3 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
　參考文獻
第6章 空間遙操作地面驗證技術
　6.1 概述
　6.2 地面驗證原理
　　6.2.1 氣浮及水浮試驗系統(tǒng)
　　6.2.2 吊絲配重試驗系統(tǒng)
　　6.2.3 失重飛機及落塔試驗系統(tǒng)
　　6.2.4 混合試驗系統(tǒng)
　6.3 典型地面驗證系統(tǒng)
　　6.3.1 載人航天器人工控制系統(tǒng)地面驗證系統(tǒng)
　　6.3.2　SPDM任務檢驗裝置
　　6.3.3　ETS一Ⅶ地面遙操作驗證系統(tǒng)
　6.4 空間遙操作地面驗證系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
　　6.4.1 地面驗證系統(tǒng)的組成與功能
　　6.4.2 空間機械手分系統(tǒng)模擬器
　　6.4.3 星務數(shù)傳模擬器
　　6.4.4 動力學與圖形工作站
　　6.4.5 時延模擬模塊設計
　參考文獻
第7章空間遙操作信息管理技術
　7.1 信息管理技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
　　7.1.1 ETS-Ⅶ地面控制系統(tǒng)
　　7.1.2 機器人控制模塊化結構
　　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
　7.3 信息管理系統(tǒng)詳細設計
　　7.3.1 任務與功能
　　7.3.2 功能要求分解及系統(tǒng)的模塊結構
　　7.3.3 設計原理及實現(xiàn)方案
　參考文獻
第8章 航天測控及空間遙操作支持平臺技術
　8.1 航天測控技術概述
　　8.1.1 航天測控技術的發(fā)展
　　8.1.2 主要協(xié)議和標準
　　8.1.3 國外航天測控概述
　　8.1.4 國內(nèi)航天測控概述
　8.2 航天測控網(wǎng)
　　8.2.1 時間統(tǒng)一系統(tǒng)
　　8.2.2 測控網(wǎng)的功能
　　8.2.3 測控網(wǎng)的設計
　　8.2.4 航天測控中心
　　8.2.5 航天測控站
　8.3 空間遙操作支持平臺設計
　　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