本书围绕空间柔性操控技术，按照“柔性抓取+对接锁定”的任务流程，重点针对柔性机械臂和柔性对接机构，开展动力学理论与应用研究，研究了在针对外形参数、运动学参数、动力学参数不确定的空间目标（非合作目标）的柔性抓捕过程中，柔性机械臂运动学和动力学建模、抓捕过程的抓捕包络构型规划、抓捕过程中振动/冲击的主动被动混合控制、柔性操控对接过程的动力学和缓冲吸能动力学理论、系统参数分析与优化设计等关键技术。主要内容包括：超冗余机械臂运动学建模与规划、绳驱柔性机械臂动力学与控制、柔性捕获动力学与振动冲击主/被动混合控制、柔性对接动力学建模与分析、对接捕获与缓冲吸能动力学建模与分析和柔性对接系统参数影响分析等。 本书可作为高等院校飞行器设计及相关专业高年级本科生及研究生的参考书，也可供飞行器设计领域的工程技术人员参考。

第1章 绪论
1.1 空间柔性操控概念内涵
1.2 空间柔性操控研究现状
1.2.1 空间柔性捕获理论
1.2.2 空间柔性对接技术
1.2.3 典型项目概况
1.3 发展趋势展望
1.4 本书内容安排
参考文献
第2章 超冗余机械臂运动学建模与规划
2.1 超冗余机械臂仿生外包络抓捕建模
2.1.1 静态分析
2.1.2 动态分析
2.2 超冗余机械臂包络抓捕路径规划
2.2.1 超冗余机械臂运动学建模
2.2.2 包络运动规划算法
2.3 仿真算例
2.3.1 故障卫星主体为正六棱柱
2.3.2 故障卫星主体为圆柱
2.4 本章小结
参考文献
第3章 绳驱柔性机械臂动力学与控制
3.1 绳驱动的柔性机械臂设计及动力学建模
3.1.1 绳系柔性机械臂结构设计
3.1.2 绳系柔性机械臂总体设计
3.1.3 绳驱柔性机械臂动力学建模
3.2 绳驱动柔性机械臂运动耦合分析与改进
3.2.1 绳驱动柔性机械臂解耦原理介绍
3.2.2 绳驱动机械臂总体结构设计方法
3.3 基于空间插值的柔性机械臂数据驱动控制方法
3.3.1 面向柔性机械臂应用的数据采集系统
3.3.2 基于空间插值方法的柔性机械臂逆运动求解
3.3.3 柔性机械臂逆运动求解验证
3.4 本章小结
参考文献
第4章 柔性捕获动力学与振动冲击主/被动混合控制
4.1 空间翻滚目标运动分析
4.2 多爪机构建模与包络条件
4.2.1 多爪机构建模
4.2.2 多爪机构包络条件
4.3 “主-从”式包络抓捕算法与仿真验证
4.3.1 包络点追踪
4.3.2 包络边匹配
4.3.3 从手指构型确定
4.3.4 有效包络构型确定
4.3.5 仿真验证
4.4 被动冲击/隔振系统的建模
4.4.1 被动系统的几何关系
4.4.2 被动冲击/隔振系统模型建立
4.5 主动-被动混合控制方法
4.5.1 主动-被动混合控制的结构
4.5.2 ADRC控制器设计
4.5.3 仿真分析
4.6 本章小结
参考文献
第5章 柔性对接动力学建模与分析
5.1 柔性对接问题描述
5.2 基于Lagrange方法的柔性对接动力学建模
5.3 基于Kane方法的柔性对接动力学建模
5.3.1 对接锥被动端动力学分析
5.3.2 对接杆主动端动力学分析
5.4 球头与内锥面接触模型
5.5 考虑复杂边界条件的对接杆振动模态
5.5.1 振型函数及频率方程
5.5.2 传统悬臂梁模态叠加法描述
5.5.3 算例讨论
5.6 模型求解与实验验证
5.6.1 模型数值求解算法
5.6.2 实验系统设计
5.6.3 模型求解与实验结果分析
5.7 本章小结
参考文献
第6章 对接捕获与缓冲吸能动力学建模与分析
6.1 对接全过程三维动力学建模
6.1.1 对接系统描述
6.1.2 对接系统姿态描述及运动学方程
6.1.3 三维动力学建模
6.1.4 广义力矩阵求解
6.2 对接捕获接触搜索与模型验证
6.2.1 接触搜索算法
6.2.2 对接捕获动力学模型验证
6.3 新概念缓冲吸能设计与分析
6.3.1 缓冲吸能机制与研究现状
6.3.2 力学多稳态吸能机制与实现方式
6.3.3 摩擦诱导的双稳态设计与缓冲吸能特性
6.3.4 多稳态缓冲吸能实现形式与力学实验
6.4 本章小结
参考文献
第7章 柔性对接系统参数影响分析
7.1 柔性对接系统参数影响分析概述
7.1.1 柔性对接系统的主要影响因素
7.1.2 影响因素分析与讨论
7.1.3 因素联合作用分析
7.1.4 参数分析结论
7.2 微小卫星柔性对接模型判据
7.3 参数可行域分析
7.3.1 对接杆弯曲刚度影响分析
7.3.2 对接锥锥角影响分析
7.3.3 接触表面摩擦系数影响分析
7.3.4 两星初始相对速度影响分析
7.4 柔性对接系统参数设计
7.4.1 对接杆弯曲刚度与对接锥锥角联合作用
7.4.2 对接杆弯曲刚度与接触面摩擦联合作用
7.4.3 对接杆弯曲刚度与两星初始相对速度联合作用
7.4.4 给定初始相对速度时，其他三种因素联合作用
7.5 本章小结
参考文献