三手指空間手爪基于抓握力的模糊自適應控制

張慶利， 倪風雷， 朱映遠， 謝宗武， 劉宏，2

(1.機器人技術與系統國家重點實驗室，黑龍江哈爾濱，150001;2.德宇航中心機器人及機電一體化研究所，慕尼黑，82230)

三手指空間手爪基于抓握力的模糊自適應控制

張慶利1， 倪風雷1， 朱映遠1， 謝宗武1， 劉宏1，2

(1.機器人技術與系統國家重點實驗室，黑龍江哈爾濱，150001;2.德宇航中心機器人及機電一體化研究所，慕尼黑，82230)

針對空間手爪在抓握目標物體的過程中，因接觸碰撞而產生的擾動力可能會造成機械臂抖動和初始位姿改變，甚至將目標物體彈出捕獲區，造成捕獲失敗的問題，提出了基于抓握力的模糊自適應控制策略，以削弱在抓握過程中因接觸碰撞產生的擾動力，減小對機械臂造成的擾動。首先介紹了哈爾濱工業大學(HIT)自行研制的三手指空間手爪，對其抓握過程和接觸碰撞進行了分析，提出一種柔順控制策略，設計了基于抓握力的模糊自適應控制器。通過模糊控制器實時地調整控制參數，不僅可使系統穩定，而且具有良好的動態品質;控制器中的滑模控制還可以增強系統的魯棒性。采用HIT在軌自維護機械臂在空間微重力運動平臺上進行了抓握實驗，實驗結果表明設計的控制器和提出的抓握策略能夠有效削弱抓握過程中的擾動力。

空間手爪;柔順控制;碰撞擾動;模糊自適應控制;抓握策略

0 引言

近年來關于空間機械臂方面的研究越來越多。對于失效或出現故障的航天器，利用空間機械臂將其捕獲、維修、回收或再利用，不僅可以節約大量的人力財力，還可以清除宇宙空間日益增多的太空垃圾，因此，空間機械臂需要首先捕獲空間自由漂浮的目標物體。由于空間物體的位姿和速度的不可預知性，當空間手爪進行目標捕獲時不可避免的會產生與目標物體的接觸碰撞問題。

目前，空間機械臂作為空間機械人學的分支，已成為當今航天領域研究的熱點。針對抓取過程中的碰撞問題，國外學者提出了很多的研究方法。一類方法是從減小碰撞力的角度出發，L.B.Wee等人提出了一種“梯度投影算法”來規劃機械臂的運動軌跡，減小碰撞力［1］;Warker等人提出了利用可控動量飛輪來吸收目標物體角動量，進而達到減少碰撞力的目的［2］。另一類方法是從控制算法的角度出發，Yoshikawa等人［3］提出了利用阻抗控制算法來捕捉非合作目標，并闡述了在碰撞后保證目標不被推走的條件;Nenchev等［4］提出了利用“Reaction null space”控制算法來處理碰撞產生的耦合角動量，這種方法能夠有效地將機械臂與基座的動力學解耦，但缺陷是受機械臂關節與執行機構力矩限制的影響;近年來國內學者也進行了一定的研究，顧曉勤和譚朝陽［5］研究了機械臂沖擊力學問題，建立了捕獲過程的沖擊力學方程。從佩超和孫兆偉［6］基于空間機械臂的動量守恒關系提出了“直臂抓取”的概念，并給出一種空間機械臂構型規劃方法，該方法是要求對目標物體和機械臂有準確的數學建模，控制需要的各種參數要能通過準確地數學模型獲取，以及實際目標捕獲過程中機械臂的工作空間問題等難以實現該方法，故“直臂抓取”有一定的局限性。HUANG Pan－feng［7］等人研究了空間機械手和目標物體之間的接觸碰撞動力學并進行了針對機械臂關節的運動規劃仿真研究，但他是針對機械臂關節的軌跡規劃中的“避障”和“抗擾”問題的研究，忽略了對手爪抓握空間目標物體的過程中接觸碰撞和抓握控制策略問題的研究。本文主要從空間手爪進行目標抓握的過程中的碰撞過程進行分析研究，從控制和抓握策略上使抓握過程更加柔順，達到減小接觸碰撞力的目的。

本文首先介紹了HIT自行研制的三手指空間手爪系統;基于設計的空間手爪對抓握空間目標物體時的接觸、抓握并鎖緊目標的過程中產生的碰撞問題進行分析研究;提出了基于抓握力的模糊自適應控制策略，以有效控制抓握過程中的抓握力，實現對目標物體的柔順抓握，從而削弱由于接觸碰撞而產生的擾動力;最后通過抓握實驗驗證了設計的抓握策略和控制器的有效性。

1 接觸碰撞分析

1.1 三手指空間手爪

三手指空間手爪的組成結構如圖1所示，手爪采用三手指結構，單雙相對布置，指尖采用100°彎鉤形狀，手爪前端對稱中心處設有長V形槽，用于對目標器姿態的調整。動力系統采用直流無刷電機加諧波減速器結構，由錐齒輪對稱傳遞動力;采用數字霍爾和磁編碼器作為電機位置的感知，在手指驅動軸的輸出端安裝有力/力矩傳感器實現對手指抓握力的檢測;在V形槽底部布置觸覺傳感器，用以反饋目標物體的抓握狀態;控制系統采用模塊化設計，包括電源、驅動、通訊、控制等電路放置在手爪后部電氣箱內。

圖1 三手指空間手爪Fig.1 Three-fingered space robot end-effector

手爪通過V形槽和手指的機械結構實現對捕獲接口(安裝在目標器上的一種把手，用于實現手爪對目標器的抓握和定位)的定位，在兩側分別布置呈對稱運動的單/雙手指，沿V形槽方向具有一定的寬度，增加了與捕獲接口的接觸面積，提高了抓握的穩定性。該手爪具有穩定抓握、多感知、高精度、大夾持力、大容錯誤差校正能力的特點。

1.2 抓握過程

三手指空間手爪對目標器的抓握過程如圖2所示，首先，手爪隨機械臂運動接近目標器捕獲接口，當捕獲接口進入捕獲位置，開始抓握過程。由錐齒輪驅動四連桿機構驅動桿，手指運動推動捕獲接口依序完成手爪收攏、閉合和鎖緊，將捕獲接口壓入V形槽。V形槽產生4個約束。手指采用斜楔形結構，插入捕獲接口后部，產生1個約束。手指兩側的限位柱結構對捕獲接口側面支撐架配合，對捕獲接口的第6個自由度粗定位，最后由捕獲接口的小平面和V形槽配合產生第6個約束。最終將目標器鎖緊到手爪的V型槽上，完成整個抓握過程。

圖2 空間手爪抓握過程Fig.2 Grasp progress of space robot end-effector

1.3 碰撞分析

由于機械臂和目標器組成的系統在抓握目標的過程中不受外力和外力矩的作用，則系統總動量守恒。當自由漂浮機器人與目標器接觸的瞬間，手爪受到沖擊力Fc的作用，假設沖擊力作用的時間無限小，則該沖擊力對機械臂造成的沖量為有限值［8］，即

以研究的自由漂浮空間手爪和六自由度空間目標模擬器的接觸碰撞過程進行分析，如圖3所示(下標c表示質心center的縮寫)。

由文獻［9］可以得出，沖量Ic在關節n處，在x，y，z軸方向的映射分別為Iox，Ioy，Ioz。如圖 1所示，沖量 Ic與 x，y，z軸的夾角分別為 α，β，γ，Oc為手爪質心。則碰撞后手爪的角速度為

其中:ωxo，ωyo，ωzo分別為手爪初始角速度在 x，y，z軸的分量;Jx，Jy，Jz分別為手爪轉動慣量在 x，y，z軸的分量，由碰撞質心運動定理得到:

圖3 空間手爪碰撞力分析Fig.3 Collision force analyzing of space robot end-effector

假設碰撞中沿z軸的運動速度沒有變化，則

由式(4)可以看出，由于實際的各種原因，沖量Ic在末端關節 n 處，在 x，y，z軸方向的映射 Iox，Ioy，Ioz不可能同時為0，因此，由于碰撞而產生的沖量Ic對關節造成的擾動力是不可避免的。如果不考慮在碰撞過程中手爪和目標器之間的彈性形變，用平均值來表示碰撞作用力的大小，即

利用增廣逆慣量(Ex－IIT)的概念［10］，自由漂浮空間機器人手爪的加速度可以表示為

其中:G*為系統增廣逆慣量;C*為只與速度有關的矩陣。

當自由漂浮空間機器人手爪與目標物體接觸碰撞的瞬間，對機械臂和目標模擬器分別有:其中:下標jc表示機械臂;下標obj表示目標物體。

由于碰撞前后包括空間目標器的整個系統的動量和動量矩守恒，由式(9)、式(10)整理得

其中:0≤ei≤1(i=1，…，6);ε 為碰撞恢復系數［11］;

E為單位矩陣，則系統沖量可以表示為

2 抓握力的模糊自適應控制器設計

2.1 抓握策略

根據式(15)分析，由于碰撞而產生的系統擾動力的大小不僅取決于機械臂和目標器的相對位形，以及機械臂和目標器之間的相對速度，同時還取決于碰撞過程的作用時間Δt。

由式(15)可以得出，在抓握空間目標物體的過程中，要減小目標物體對機械臂系統的擾動力，一方面需要削弱目標物體對機械臂沖量Ic的大小;另一方面通過增加碰撞接觸時間Δt來減小碰撞擾動力Fc。由于碰撞沖量Ic的大小很難控制，這里通過采用改變碰撞接觸時間Δt的思想來改變目標器抓握過程中的碰撞擾動力Fc(即采用柔順抓握方式來增加抓握過程中接觸碰撞的時間)。

基于自行研制的三手指空間手爪及六自由度目標模擬器，提出了一種基于手指位置和抓握力的柔順抓握策略。當手爪沒有和目標器手柄接觸時(手指處于自由空間)，PD位置控制部分占有主導地位，手指首先進行精確的位置跟蹤;隨著手指的進一步抓握，與目標物體接觸并發生碰撞，手爪的控制系統根據力矩傳感器的信息，檢測與捕獲接口的相互作用力，手指進入零力控制過程;同時，手爪將依靠手指和V型槽的自身機械結構對目標器的姿態進行調整和校正，零力控制過程相當于增加了碰撞作用的時間(式(15)中的Δt);然后，手指抓握力逐漸增加，手指的控制方式轉為以抓握力為主的柔順控制方式。手指的控制器結構如圖4所示，在控制器中引入模糊控制規則，來調整位置和基于抓握力的柔順控制的份額ξ，實現位置控制和柔順阻抗控制的平穩轉換。

圖4 手指抓握運動控制器結構框圖Fig.4 The frame of fingers’grasp motion controller

2.2 控制器結構設計

現代控制系統中，滑模控制具有強魯棒性、能夠抵御外部的干擾和參數攝動等不確定性因素的影響，但滑模控制存在增益過大和抖振的缺點。為了能夠利用滑模控制的強魯棒性和抗不確定性因素影響的優點，使用在滑模變結構控制時引入模糊規則［12－13］以克服滑模控制引起的抖振現象，根據系統的輸出動態調節滑模控制的輸出。

根據上述分析，系統的控制律由兩部分組成，即

其中:τM為電機的輸入控制量;τFC為前饋補償量，包括兩部分，確定性擾動力的前饋補償量和摩擦力線性部分的前饋補償量，可以通過準確的數學模型或離線實驗測量得到;τFS為模糊滑模控制器輸出補償量，包括未知擾動、摩擦非線性部分、手指的抓握力等不確定量，很難通過準確的數學模型或者離線實驗去確定他的大小，引入模糊控制規則對其不確定部分進行補償。

在實際系統中，要測量系統所有的狀態變量是非常困難的。設計時，選取系統最主要的兩個狀態變量來設計切換面［14－15］，即抓握力與期望力的誤差eτ和誤差的變化率，切換面方程為

圖5 錄屬度函數Fig.5 Membership function

模糊控制的等效控制律

根據這個等效控制律，閉環控制系統動態漸近穩定。由于λ嚴格正定，S(t)及其差分量(t)將漸近于0。根據式(7)、式(8)對滑模面變量S(t)及其差分(t)的定義，系統的抓握力的誤差eτ和誤差變化率也將逐步趨近于0。對二維模糊控制系統，當誤差較大時控制系統的主要任務是消除誤差，這時對誤差在控制系統中的加權應該大些;相反，當誤差較小時，此時系統已接近穩態，控制系統的主要任務是使系統盡快穩定，為此必須盡快減小超調，這就要求控制規則中對誤差變化加權大些。根據上述原則得到表1所示的模糊控制規則。

采用瑪達尼(Mamdani)推理法處理模糊推理規則，可得到模糊變結構部分所得到的控制輸入量。則電機的輸入控制量τM值可表示為

其中:τFC為前饋補償量;ξ為模糊控制器輸出;KP，KD分別為位置控制的位置和速度反饋的比例和微分增益系數;eP，分別為位置誤差和位置誤差的變化率;KτP，KτD分別為柔順控制的抓握力反饋的比例和微分增益系數，eτ，分別為抓握力和期望力的誤差及誤差變化率。

表1 控制規則表Table 1 Rules of fuzzy sliding mode control

3 抓握試驗研究

3.1 實驗系統平臺

實驗系統組成如圖6所示，哈爾濱工業大學機器人所自行研制的空間衛星在軌自維護機械臂、捕獲接口、六自由度空間目標模擬器、JR3六維力/力矩傳感器、中央控制器、空間環境微重力試驗臺，以及各子系統相應的驅動控制和傳感器數據采集系統等組成。

圖6 實驗系統組成Fig.6 The composition of experiment system

基于PC的中央控制器用于實現機械臂笛卡爾層軌跡規劃(250ms時間間隔的期望位置，速度，加速度信息)，機械臂的運動學、動力學計算，傳感器數據信息分析運算，故障診斷，通訊等功能［16］。模塊化的關節及手爪的電氣系統，實現關節及手爪的電機驅動控制、傳感器信息采集、CAN總線通訊、關節層運動規劃(2ms時間間隔的期望位置，速度，加速度信息)等。JR3六維力/力矩傳感器(14位分辨率，線性度小于1%)安裝在機械臂的腕部，用以測量在捕獲目標器的過程中，手爪和目標器之間的碰撞產生的擾動力和擾動力矩。為了模擬空間微重力的空間環境，本實驗使用空間在軌自維護機械臂攜帶三手指空間手爪，在微重力試驗臺上對六自由度空間目標模擬器進行抓握實驗的驗證。

3.2 抓握試驗及結果

為了驗證上述抓握策略和控制器的有效性，這里采用兩個實驗進行對比分析:1)使用設計的控制器和抓握策略驅動手指對目標器負載進行抓握實驗，比較手指位置跟蹤和抓握力的變化過程，驗證設計的控制器的性能;2)為了驗證設計的控制器和抓握策略的有效性，采用PD位置控制器直接抓握和采用設計的控制器和抓握策略驅動手指對目標物體進行柔順抓握，對比抓握過程中產生的擾動力大小，驗證設計的抓握策略和控制器的有效性。

3.2.1 控制器性能驗證

使用設計的控制器和抓握策略驅動手指對目標器負載進行抓握實驗，手指的抓握力和運動軌跡如圖7所示。

圖7 手指抓握力與位置跟蹤曲線Fig.7 The curves of fingers’grasp force and position tracking

由圖7可以看出，手指在自由空間運動時，手指和捕獲接口沒有發生接觸碰撞，控制器的位置PD控制部分占據主導地位，手指沿著期望位置軌跡進行運動;當手指與目標物體接觸碰撞發生時，手指進入約束空間，手指首先進入零力控制階段，依靠手指和V型槽對目標器進行姿態調整，之后，抓握力控制部分逐漸占據了主導地位，抓握力緩慢增加到58N左右并達到穩定，手指根據抓握力的緩慢變化，進行柔順抓握，最終手指到達期望位置，鎖緊目標器的捕獲接口。

設計的控制器，手指在自由空間內，位置跟蹤精度較高，當進入約束空間，手指以抓握力為主導，使抓握力得到了較好的控制，電機的輸出力矩隨著抓握力和期望位置的改變而緩慢變化，實現了對目標物體的柔順抓握。

3.2.2 抓握實驗對比

1)傳統抓握方式:采用經典PD位置控制進行抓握

機械臂在中央控制器的控制下，將手爪帶到捕獲區后，手爪以PD位置控制方式驅動手指對目標器進行直接抓握，手指收攏直至鎖緊目標器捕獲接口。手指的運動軌跡及擾動力曲線如圖8所示。

圖8 手指PD位置控制直接抓握過程腕部受力曲線Fig.8 The curves of disturbance force on PD position control

由圖8所示的試驗受力曲線可知，手爪和目標器在碰撞前的速度是相對靜止的，當手指以較高速度到達與目標器的接觸點時，即產生強烈的接觸碰撞，使得目標器以較高的速度運動到手爪的V型槽上，進而產生第二次接觸碰撞，手指在控制器的驅動下，繼續閉合，直至將目標器的捕獲手柄鎖緊在V型槽上。由圖可以得出，擾動力在x軸方向的分量為－120～50N;在y軸方向的分量為－285～20N;在z軸方向為－35～5N。由實驗結果可以得出，這種方式手指的運動速度較高，但是由碰撞產生的擾動力較大，引起機械臂的強烈抖動，使得機器人捕獲時的初始位姿產生較大偏轉。

2)采用本文設計的抓握策略進行抓握

采用設計的控制器和抓握策略，對目標器進行抓握(目標器和手爪的初始位姿保持一致)。手指的運動軌跡及擾動力曲線如圖9所示。

圖9 手爪柔順抓握過程腕部受力曲線Fig.9 The curves of disturbance force on compliance grasp

在自由空間，手指沒有接觸捕獲接口，此時的抓握力近似為0，手指PD位置控制部分占有主導地位;當手指接觸到目標器手柄，根據電流，力矩，位置傳感器的信息，控制器實時監測手指的位置和抓握力。當檢測到碰撞發生時，手指進入零力控制階段，同時，手爪通過手指和V型槽的機械結構對目標器的位姿進行校正，1s以后，手爪以手指的抓握力和位置作為控制系統的反饋信號，進入基于抓握力的柔順抓握過程(阻抗控制)，最終鎖緊目標器捕獲接口。

由實驗結果可以看出，手指處于自由空間時，手指以位置PD為主的控制方式使手指收攏，當手指與目標器捕獲接口發生碰撞(在調姿點附近達到抓握力的控制閾值τD)，產生的碰撞擾動力在x，y，z方向的最大值分別為18N，－12N，－2N;隨后手指進入約束空間，手指的驅動方式采用基于抓握力的柔順抓握方式繼續抓握并鎖緊目標器捕獲接口，抓握力的大小隨著柔順抓握的進行而緩慢增加，直至鎖緊目標。由圖可以看出，在整個抓握過程中，由于碰撞產生的擾動力在x，y，z軸3個方向上均得到較大改善，最大值達到18N左右，目標器和末端作用力只發生了較小的碰撞，抓握過程更加柔順。

4 結語

本文首先介紹了HIT三手指空間手爪的設計，對抓握空間目標物體時的接觸、抓握并鎖緊目標的過程及該過程中產生的接觸碰撞力進行了分析和研究，在此基礎上，提出了一種柔順抓握策略，并設計了基于抓握力自適應的模糊控制器，使之可以根據抓握力的變化，在線調整控制器參數;根據抓握過程中不同階段的要求，方便地進行控制參數的局部調整，以達到柔順抓握目標的目的;采用哈工大機器人所自行研制的衛星在軌自維護機械臂、三手指空間手爪以及六自由度空間目標模擬器等，在空間微重力試驗平臺上進行了實驗驗證。實驗結果表明，本文設計的控制器和柔順控制策略是有效的。

［1］ WEE L B，WALKER M W.On the dynamics of contact between space robots and configuration control for impact minimization［J］.IEEE Transactions on Robotics and Automation，1999，9:581－591.

［2］ WALKER M W，KIM D M.Satellite stabilization using space leeches［C］//Proceedings of the 1990 American Control Conference.Green Valley，AZ，USA:American Automatic Control Council，1990:1314－1319.

［3］ YOSHIDA K，NAKANISHI H，UENO H，et al.Dynamics，control and impedance matching for robotic capture of a noncooperative satellite［J］.Advanced Robotics，2004，2(2):175 －198.

［4］ NENCHEV D N，YOSHIDA K.Reaction null space control of flexible structure mounted manipulator systems［J］.IEEE Transactions on Robot and Automatic，1999，15(6):1011 －1023.

［5］ 顧曉勤，譚朝陽.空間機械臂抓取負載時最小沖擊的研究［J］.上海力學，1999.20(2)191－195.

GU X Q，TAN C Y.On capture dynamics of space manipulator for minimizing the impulse［J］.Shanghai Journal of Mechanics，1999，20(2):191－195.

［6］ 叢佩超，孫兆偉.空間機械臂捕捉目標的碰撞力問題分析［J］.四川大學學報:工程科學版，2009，41:202－208.

CONG P C，SUN Z W.Research of space manipulator capturing object to impulsive force［J］.Journal of Sichuan University:Engineering Science edition，2009，41:202－208.

［7］ HUANG P F，XU W F，LIANG B.Configuration control of space robots for impact minimization［C］//Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics.Piscataway，NJ，USA:Inst of Elec and Elec Eng Computer Society，2006:357－362.

［8］ 豐保民，自由漂浮空間機器人軌跡規劃與軌跡跟蹤問題研究［D］.哈爾濱:哈爾濱工業大學，2007.

［9］ DRAGOMIR N.NENCHEV，YOSHIDA K.Impact analysis and post-impact motion control issues of a free-floating space robot subject to a force impulse［J］.IEEE Transactions on Robotics and Automation，1999，15(3):548 －557.

［10］ YOSHIKAWA S，YAMADA K.Impact estimation of a space robot at capturing a target［C］//Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems.Piscataway，NJ，USA:IEEE，1994:1570－1577.

［11］ YOSHIDA K，SASHIDA N.Modeling of impact dynamics and impulse minimization for space robots［C］//Proceedings of the 1993 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems.Piscataway，NJ，USA:IEEE，1993:2064 －2069.

［12］ UTKIN.Sliding mode control design principles and applications to electric drives［J］.IEEE Transactions and Electronics，1993，40:23－26.

［13］ SLOTINE J J E，SASTRY S S.Tracking control of non-linear systems using sliding surfaces with application to robot manipulator［J］.International Journal of Control，1983，38(2):465－492.

［14］ LIN J，LIAN R J，HUANG C N，et al.Enhanced fuzzy sliding mode controller for active suspension systems［J］.Journal of Mechatronics，2009，19:1178 －1190.

［15］ DELAVARI H，GHADERI R，RANJBAR A，et al.Fuzzy fractional order sliding mode controller for nonlinear systems［J］.Journal of Commun Nonlinear Sci Numer Simulat，2010，15:963－978.

［16］ HUANG J B，XIE Z W，LIU H.Adaptive impedance-controlled manipulatorbased on collision detection［J］.Chinese Journal of Aeronautics，2009，22:105 －112.

(編輯:于智龍)

Fuzzy-based grasp-force-adaptive control for three-fingered space robot end-effector

ZHANG Qing-li1， NI Feng-lei1， ZHU Ying-yuan1， XIE Zong-wu1， LIU Hong1，2
(1.State Key Laborary of Robotics and System，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China;2.Institute of Robotics and Mechatronics，German Aerospace Center，Berlin 82230，German)

When space robot is capturing an object，the disturbance force produced by interactive collisions may induce the robot arm dithering and distortion;moreover，it may also pop-up the target object away from the capture zone，which would lead to the failure of capturing operation.In allusion to this problem，the fuzzy-based grasp-force-adaptive control strategy was proposed to weaken the disturbance force produced by interactive collisions and to minish the dithering to the robot arm.The design of three-fingered space robot end-effector of Harbin Institute of Technology(HIT)was introduced firstly;and the interactive collisions and the grasping progress were analyzed.The compliance control strategy was proposed，and a robust controller of fuzzy-bassed grasp force adaptive impedance control was designed.The control scheme modified control parameters real-time by fuzzy controller so that the stability and the dynamic behavior were improved;sliding mode controller in the control loop enhanced the robustness of the system.Using satellite on orbit self-servicing manipulator designed by HIT，the strategy proposed and the controller designed were validated by some grasp experiments on micro-gravity platform.Experimental results show that the proposed strategy and the controller designed can eliminate the disturbance force effectively.

space robot end-effector;compliance control;collision disturbance;fuzzy adaptive control;grasp strategy

TP 242

A

1007－449X(2011)04－0090－08

2010－10－26

國家高技術研究發展計劃“863計劃”(2008AA12A213)

張慶利(1982—)，男，博士研究生，研究方向為多傳感器空間手爪，空間機器人及控制;

倪風雷(1975—)，男，副教授，碩士生導師，研究方向為空間機械臂，柔性關節，空間機器人及控制;

朱映遠(1977—)，男，副教授，碩士生導師，研究方向為空間機械臂，空間手爪;

謝宗武(1973—)，男，副教授，博士生導師，研究方向為空間機械臂，靈巧手;

劉 宏(1966—)，男，教授，博士生導師，研究方向為機器人靈巧手，假手，空間機器人技術。