Análise de manobras de atracação de satélites dotados de manipuladores robóticos

• Main Author: Anderson Brazil Nardin
• Other Authors: Evandro Marconi Rocco
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2015
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/02.18.23.42

Neste trabalho é investigada a modelagem de um sistema robótico em ambiente espacial, levando em consideração as perturbações causadas à atitude do satélite decorrentes de torques gerados pelo acionamento dos mecanismos robóticos na fase de atracação (\emph{berthing}) entre satélites artificiais. O movimento da base do robô, em virtude do reposicionamento do satélite por meio de seus atuadores, altera dinamicamente a distância do ponto meta. O braço robótico que serve de objeto de estudo neste trabalho consiste de um manipulador revoluto com três juntas rotativas e três graus de liberdade em configuração Torcional-Rotacional-Rotacional (TRR) movendo-se no espaço. Configuração tal que lhe confere aplicabilidade diversificada e notória utilidade na realização de serviços em órbita. A mitigação dos erros de posicionamento, gerados pelos movimentos de rotação e translação do satélite artificial e aqueles oriundos dos movimentos de extensão, flexão e rotação do aparato robótico acoplado ao satélite, nos possibilita uma visão mais clara sobre as estratégias necessárias para o uso futuro desta tecnologia. A análise realizada sugere que a elaboração de modelos que contemplem a correção dinâmica de erros de posicionamento e operação simultânea, bem como cooperativa, dos sistemas de controle do satélite artificial e do robô proporciona vantagens em missões deste tipo. === In this work it is investigated the modelling of a robotic system in a space environment, taking into account the disturbances caused to the satellite attitude resulting from torques generated by actuation of the robotic mechanisms during berthing between artificial satellites. The movement of the robot base, due to repositioning of the satellite through its actuators, dynamically changes the distance from the target. The robotic arm that serves as the object of study in this work consists of a revolute manipulator with three rotating joints and three degrees of freedom in configuration Torsional - Rotational - Rotational (TRR) moving in space. Such configuration confers diverse applicability and notable usefulness in performing on-orbit servicing. The mitigation of positioning errors caused by rotation and translation of the artificial satellite and those from movements of extension, flexion and rotation of the robotic apparatus coupled to the satellite, allows us a clearer insight about the necessary strategies for the future use of this technology. The analysis suggests that the development of models that consider the dynamic correction of positioning errors and simultaneous, as well as cooperative, operation of the artificial satellite's and robot's control systems provides advantages in such missions.