空间机器人随着航天事业的快速发展将逐渐成为未来空间探索和空间任务的主要承担者。传统的太空机器人以单臂为主,其稳定性差、承载能力有限,因此,空间多臂机器人目前正逐渐成为空间机器人领域的研究热点。本文主要针对空间多臂机器人太空依附爬行场景研究中存在的不连续地形下的抓取点自主选取和爬行运动稳定控制这两个问题进行分析。本文将桁架作为依附爬行场景,利用人工势场法对范围内的抓取点进行实时计算,实现抓取点自主选取;利用全身控制器对空间多臂机器人进行分层控制器设计,实现空间机器人桁架爬行的稳定控制,主要包括以下几个方面:1.针对空间多臂机器人太空依附爬行场景任务,提出空间机器人构型设计要求,参考国内外空间多臂机器人主流构型,设计本文需要的空间机器人构型机构。并针对本机构,对空间机器人基体和7自由度机械臂分别进行运动学与动力学分析,明确桁架爬行使支撑相机械臂的驱动能力及驱动特性,最后通过在动力学仿真软件MBDyn中建立空间多臂机器人依附爬行场景的虚拟样机模型,对此问题进行分析。2.针对桁架的不连续地形特性,机械臂需要对抓取点的位置进行选取,为简化计算量,将桁架可抓取点的信息进行提取。类比四足机器人的运动步态,对空间机器人桁架爬行的对角步态、溜蹄步态、跳跃步态进行重新定义。并基于人工势场法,将目标视为引力源,被占用的桁架可抓取点和基体质心桁架面投影视为斥力源,实时计算桁架可抓取点的势场,在机械臂几何运动约束下,进行摆动相机械臂抓取点的选取。本文针对对角步态、溜蹄步态、跳跃步态三种步态,分别基于人工势场法进行桁架爬行运动的自主选点仿真,并对运动效能进行比较分析。3.针对空间多臂机器人的运动稳定控制问题,本文采用全身控制器与虚拟模型控制器结合的方式进行解决。在决策和规划层次,设计全身控制器,把任务导向分解成多层次任务,进行全身控制规划;在执行层次,设计虚拟模型控制器,实现空间机器人的运动稳定控制。考虑到空间机器人的实际工作状态,设计漂浮着陆、基体位置运动、机器人桁架爬行三种代表性工况,并进行仿真验证。