高等教育出版社 學(xué)術(shù)著作推薦

書名:星球車及空間機(jī)械臂

作者:高海波 劉振 著

出版時(shí)間:2020年1月

定價(jià):129.00元

◆ 針對星球車、空間機(jī)械臂等大型復(fù)雜宇航空間機(jī)構(gòu)的地面運(yùn)動(dòng)性能測試問題

◆ 提出了基于重力-懸吊力等效轉(zhuǎn)換的宇航空間機(jī)構(gòu)微低重力模擬方法

◆ 實(shí)現(xiàn)了玉兔月球車、天問一號火星車、大型空間機(jī)械臂等宇航空間機(jī)構(gòu)大范圍、長時(shí)間、高精度的地面運(yùn)動(dòng)測試

◆ 為型號任務(wù)的順利實(shí)施提供了不可或缺的技術(shù)支撐

● 內(nèi)容簡介

準(zhǔn)確模擬宇航空間機(jī)構(gòu)在微低重力場中的運(yùn)動(dòng)性能是國際航天領(lǐng)域公認(rèn)的地面試驗(yàn)瓶頸問題,微低重力模擬成為避免航天器過載受損、確保地面試驗(yàn)結(jié)果有效的必要條件。本書結(jié)合我國載人航天與探月工程等國家科技重大專項(xiàng)的需求,主要以星球車、空間機(jī)械臂等典型復(fù)雜宇航空間機(jī)構(gòu)為對象,開展宇航空間機(jī)構(gòu)微低重力模擬的理論與工程應(yīng)用研究,提出了基于重力場-懸吊力等效轉(zhuǎn)換的多自由度宇航空間機(jī)構(gòu)微低重力模擬方法,發(fā)明了具有三轉(zhuǎn)動(dòng)自由度被動(dòng)自適應(yīng)功能的懸吊力等效施加機(jī)構(gòu)和懸吊點(diǎn)三平動(dòng)自由度的高精度力位混合跟蹤控制技術(shù),研制出星球車、機(jī)械臂等復(fù)雜宇航空間機(jī)構(gòu)的懸吊式微低重力模擬系統(tǒng)。為我國“首次火星探測任務(wù)”的火星車、“空間站核心艙”大型機(jī)械臂等型號產(chǎn)品的地面運(yùn)動(dòng)性能模擬測試提供了不可或缺的技術(shù)支撐。

本書主要讀者為科研院所、高等學(xué)校從事宇航空間機(jī)構(gòu)微低重力模擬研究的工程設(shè)計(jì)人員、教師和研究生。

● 院士薦語

航天技術(shù)推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程,航天技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在航天器的功能和性能方面,而宇航空間機(jī)構(gòu)是航天器機(jī)械系統(tǒng)的支柱,其技術(shù)水平?jīng)Q定了航天器的功能和性能指標(biāo)。宇航空間機(jī)構(gòu)在發(fā)射前大都要進(jìn)行各種功能和性能的地面實(shí)驗(yàn),微低重力模擬是避免航天器過載受損、確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果有效的必要條件。星球車、機(jī)械臂等典型宇航空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣、動(dòng)力學(xué)行為復(fù)雜,其微低重力模擬是國際航天領(lǐng)域公認(rèn)的技術(shù)瓶頸難題。

傳統(tǒng)的微低重力模擬方法有拋物線飛行法、落塔法、氣浮法、水浮法、去除質(zhì)量法和傳統(tǒng)懸吊法。但這些方法存在模擬時(shí)間短、模擬空間小、控制系統(tǒng)精度低等問題,無法滿足星球車或空間機(jī)械臂的長時(shí)間、大范圍、高精度運(yùn)動(dòng)性能測試等實(shí)驗(yàn)要求。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)高海波教授團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)率先開展了宇航空間機(jī)構(gòu)地面運(yùn)動(dòng)性能測試的微低重力模擬技術(shù)研究,圍繞微低重力模擬中的“重力場-懸吊力”等效轉(zhuǎn)換方法、實(shí)驗(yàn)對象六自由度跟蹤、懸吊式微低重力模擬系統(tǒng)集成等技術(shù)難題開展攻關(guān),建立了完整的懸吊式微低重力模擬技術(shù)體系。團(tuán)隊(duì)面向載人航天與探月工程、深空探測等國家科技重大專項(xiàng)任務(wù)需求,研制出中國“首次火星探測任務(wù)”的火星車、“空間站核心艙”大型機(jī)械臂、“試驗(yàn)七號衛(wèi)星”機(jī)械臂等重大航天型號產(chǎn)品的懸吊式微低重力模擬系統(tǒng),在國際上首次實(shí)現(xiàn)了火星車整車和七自由度大型機(jī)械臂的大范圍、長時(shí)間、高精度、三維空間的地面運(yùn)動(dòng)模擬測試。

本書的各章節(jié)均出自高海波教授團(tuán)隊(duì)多年的研究成果,論述了星球車、機(jī)械臂等復(fù)雜宇航空間機(jī)構(gòu)地面運(yùn)動(dòng)性能測試的微低重力模擬的一些核心與共性關(guān)鍵技術(shù),為國家科技重大專項(xiàng)的順利實(shí)施提供了重要的技術(shù)支撐。

本書的出版有助于推動(dòng)航天領(lǐng)域科技工作者的學(xué)術(shù)交流,鼓勵(lì)更多的青年學(xué)者開展前沿性、基礎(chǔ)性技術(shù)研究,勇攀航天領(lǐng)域的學(xué)術(shù)高峰。

中國工程院院士

● 選題邀約

立足于高端人才培養(yǎng)和優(yōu)秀學(xué)術(shù)著作的傳承,高等教育出版社——自然科學(xué)學(xué)術(shù)出版事業(yè)部機(jī)械與材料小組先后策劃了“HEP機(jī)械工程前沿著作”“先進(jìn)制造科學(xué)與技術(shù)”“機(jī)器人科學(xué)與技術(shù)”“材料科學(xué)經(jīng)典著作選譯”“材料科學(xué)與工程著作”等系列選題。我們誠邀海內(nèi)外優(yōu)秀學(xué)者,為讀者提供更多的精品著作。

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