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A Relative Dynamics Formulation for Hardware- in-the-Loop Simulation of On-Orbit Robotic Missions

De Stefano, Marco und Mishra, Hrishik und Giordano, Alessandro Massimo und Lampariello, Roberto und Ott, Christian (2021) A Relative Dynamics Formulation for Hardware- in-the-Loop Simulation of On-Orbit Robotic Missions. IEEE Robotics and Automation Letters, Seiten 3569-3576. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/LRA.2021.3064510. ISSN 2377-3766.

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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9372810

Kurzfassung

In this letter, we propose a novel method for the on-ground simulation of a space robotic mission, while exploiting a robotic hardware-in-the-loop facility. The simulated dynamics replicated by the robots are defined with respect to a nominal motion. This approach enables simulating the motion of large satellites. In particular, we exploit a Lagrangian matching relative to the nominal motion for a satellite (client) and a manipulator-equipped spacecraft (servicer), which are modeled as a rigid body and a multi-body system, respectively. Stability of the proposed method is also analyzed. The effectiveness of the method is demonstrated through experiments on the OOS-Sim facility for the capture of Envisat, a free-tumbling satellite and the largest space debris in Low-Earth-Orbit.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/147152/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A Relative Dynamics Formulation for Hardware- in-the-Loop Simulation of On-Orbit Robotic Missions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iD
De Stefano, Marco*marco.destefano (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3777-9487
Mishra, Hrishikhrishik.mishra (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5025-2447
Giordano, Alessandro MassimoAlessandro.Giordano (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2291-7525
Lampariello, RobertoRoberto.Lampariello (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8479-2900
Ott, ChristianChristian.Ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493
*DLR corresponding author
Datum:April 2021
Erschienen in:IEEE Robotics and Automation Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/LRA.2021.3064510
Seitenbereich:Seiten 3569-3576
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Hardware-in-the-loop Simulation, space robotics, dynamics and control.
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - On-Orbit Servicing [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: De Stefano, Marco
Hinterlegt am:10 Dez 2021 00:03
Letzte Änderung:24 Mai 2022 23:48

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