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為了克服人工維護(hù)衛(wèi)星危險性高及成本昂貴等種種弊端，采用在衛(wèi)星主體上安裝一個空間機(jī)械臂、臂的末端安裝單目攝像機(jī)的方法，無需遠(yuǎn)程遙操作控制，即可利用手眼視覺控制機(jī)械臂完成衛(wèi)星的自我維護(hù)。在傳統(tǒng)的基于位置的視覺伺服（PBVS）與基于圖像的視覺伺服（IBVS）基礎(chǔ)上，提出一種復(fù)合視覺伺服控制方法，通過在線估計目標(biāo)的深度和旋轉(zhuǎn)姿態(tài)來選擇PBVS和IBVS控制器。該方法既具有兩種伺服方法各自的優(yōu)點，又保證了圖像空間與笛卡爾空間軌跡的可控性。大范圍運動（尤其是涉及到旋轉(zhuǎn)伺服）時選擇PBVS控制器，小范圍運動時則使用IBVS控制器，從而實現(xiàn)了空間機(jī)器人的大范圍完全自主視覺伺服控制。針對空間環(huán)境的特殊性，設(shè)計并實現(xiàn)了一種合作目標(biāo)識別方法，確保了伺服系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的環(huán)境下快速穩(wěn)定地提取伺服特征。實驗結(jié)果表明，該方法在進(jìn)行大范圍視覺伺服時，伺服定位準(zhǔn)確，對采樣和標(biāo)定誤差具有魯棒性。
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