评审组:机械组
项目名称:空间多域融合精细作业理论及其应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该成果围绕在轨服务及星表作业基础理论与应用问题,揭示了特征匹配与测量定位的耦合影响机理及空间机器人动力学耦合机理,提出了视觉信息与环境约束融合的作业状态感知理论、融合操控能力映射的任务递阶分解与协调灵巧耦合规划方法、模型精确补偿的预设性能安全柔顺控制方法,形成了测量-感知-任务融合、任务-运动-轨迹规划融合、能力-安全-操控融合的多域融合空间精细作业理论,实现了空间作业的精准性、灵巧性、柔顺性与可靠性要求,推动了在轨服务及星表作业领域的理论发展。研究成果选题准确,研究起点高,理论上有创新,发表的论著国内外引用率较高,受到国内外学术界的好评和认可,对相关研究有引领和示范作用,有重要的学术价值和理论意义,对学科建设、国防科技和经济社会发展有重要的指导作用。 成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省自然科学奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:王明明
    排名:1
    行政职务:重点实验室副主任
    技术职称:副教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:提出的关节空间与零空间参数化轨迹规划与抓捕策略,结合操控能力映射分析,有效解决了空间自由漂浮机器人存在动力学耦合情形下的轨迹规划难题。提出了利用机械臂运动平衡星上载荷转动的姿态扰动方法以及同步稳定基座与末端的协调稳定控制方法,可有效节约星上燃料,延长在轨寿命。对重要科学发现点(2)(3)做出了重要贡献。 证明材料:代表性论文专著3、5,其他附件1、4、7、8、9。
  2. 姓名:郑子轩
    排名:2
    行政职务:空间操作技术研究所副所长
    技术职称:副教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:提出了基于分布式与中心式的自主任务规划体系、任务规划算法、基于有限信息博弈论的自主智能决策策略、基于分层理念的分布式智能规划算法、目标实时状态估计算法等,有效解决了多子系统航天器、星地协同作业系统等的任务规划问题,对重要科学发现点(2)(3)做出了重要贡献。 证明材料:代表性论文专著2,其他附件9、10。
  3. 姓名:刘传凯
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:北京航天飞行控制中心
    完成项目时所在单位:北京航天飞行控制中心
    对本项目主要学术贡献:首次发现了三维物体抓取构型空间中存在的环境约束域,提出了视觉信息与环境约束融合的复杂机构稳定抓取作业理论,以及机器人操作环境约束下的视觉主动感知方法,解决了复杂不确定场景下非结构化、动态目标的快速识别定位与机器人操作的最优构型选取难题,对重要科学发现点(1)(2)做出了重要贡献。 证明材料:代表性论文专著1、6,其他附件2、3、4。
  4. 姓名:罗建军
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:提出评估空间机器人动力学耦合程度的动力学耦合因子,以及评估操作能力的动力学操作椭球和方向可操作度,为空间机器人运动规划提供了依据。提出的有限时间/约定时间预设性能控制方法,可有效应对模型参数未知、存在强不确定性和多约束限制的非线性系统控制。对重要科学发现点(2)(3)做出了重要贡献。 证明材料:代表性论文专著3、4、5,其他附件4、7、8、9。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西北工业大学
    单位贡献:为解决空间精细作业中的规划与控制难题,组织成立了项目研究团队,开展了任务递阶分解的作业复杂逻辑与动作时序解耦生成、基于操控能力映射的协调灵巧运动规划、模型精确补偿的预设性能安全柔顺控制理论与方法研究;结合具体的航天型号任务,开展了空间精细作业的技术攻关与地面验证等前沿工作。单位为本项目研究的顺利进行和成功应用提供了充分的理论、技术以及研究人力支持,为我国高轨新技术试验卫星、非合作目标交会与抓捕操控集成实验系统、大型航天器在轨操控地面实验系统等任务的圆满完成提供了有力支撑。

  2. 单位名称:北京航天飞行控制中心
    单位贡献:为解决空间复杂环境中精细作业的精确测量与感知难题,组织成立了项目研究团队,开展了视觉信息与环境约束融合的机构稳定抓取作业理论,以及机器人操作环境约束下的视觉主动感知方法研究;结合具体的航天型号任务,进一步开展了月面采样机械臂、空间站机械臂遥操作等任务。单位为本项目研究的顺利进行和成功应用提供了充分的理论、技术以及研究人力支持,有力保证了我国月球探测、非合作目标交会与抓捕操控集成实验系统等任务的圆满完成。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处