【摘要】针对双臂空间机器人捕获非合作卫星的关节保护问题，在关节电机与机械臂之间加入一种弹簧阻尼装置（SDD），实现了碰撞冲击能量的缓冲、卸载；通过三阶观测器对系统的速度和加速度进行重构，解决了关节受空间限制未能安装速度、加速度传感器导致速度、加速度无法测量的问题；提出了一种匹配SDD的分数阶超扭滑模柔顺控制策略，实现了捕获后的闭链混合体系统的镇定控制，并通过Lyapunov定理证明了系统的稳定性。数值仿真结果表明：SDD可将碰撞冲击载荷减小52.25%，柔顺策略可有效限制关节瞬时冲击力矩。
【关键词】双臂空间机器人；捕获操作；弹簧阻尼装置；分数阶超扭滑模控制；柔顺策略
