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分支点邻域内的奇异路径跟踪

机器人 2003年第1期25卷 48-52页

作者：连广宇孙增圻清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统国家重点实验室北京100084

在非冗余机械臂运动学的分支奇异点邻域内 ,由于出现逆运动学解的分支现象 ,用基于零空间的拟弧长法求解路径跟踪问题会遇到困难 .为此 ,本文通过计算分支点的局部模型 ,提出从分支点开始向两侧延拓的解曲线计算方法 ,有效地完成了路径... 详细信息

在非冗余机械臂运动学的分支奇异点邻域内 ,由于出现逆运动学解的分支现象 ,用基于零空间的拟弧长法求解路径跟踪问题会遇到困难 .为此 ,本文通过计算分支点的局部模型 ,提出从分支点开始向两侧延拓的解曲线计算方法 ,有效地完成了路径跟踪求解。

关键词：奇异路径跟踪分支点奇异点非冗余机械臂运动学

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学习系统的一个统一的组件化框架

控制理论与应用 2004年第6期21卷 1041-1044页

作者：董苗波孙增圻清华大学深圳研究生院广东深圳518057 清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室北京100084

学习系统是一个广泛的概念 ,在不同的领域都有对它的研究 ,比如神经网络、自适应控制系统、学习自动机等 ,这些不同领域的学习系统具有不同的结构和原理 ,但是它们都具有共同的特点 ,即这些系统在运行过程中进行自身调整 ,以适应环境或... 详细信息

学习系统是一个广泛的概念 ,在不同的领域都有对它的研究 ,比如神经网络、自适应控制系统、学习自动机等 ,这些不同领域的学习系统具有不同的结构和原理 ,但是它们都具有共同的特点 ,即这些系统在运行过程中进行自身调整 ,以适应环境或者取得优化的性能 ,它们所面临的问题也具有很大的相通性 .因此为学习系统提供一个统一的研究平台 (如数学描述 ,结构标准等 ) ,具有很大的意义 .从学习系统的功能和结构出发 ,试图给出一个学习系统的标准的结构 .采用组件化的思路 ,把学习系统的功能组件化为一些具有规范和标准的模块 (组件 ) ,形成一个对于不同类型的学习系统都适用的框架结构 ;并且分别对神经网络。

关键词：学习系统组件化组件化框架

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基于图像的机器人运动序列生成

清华大学学报（自然科学版） 2003年第4期43卷 466-469页

作者：赵清杰孙增圻清华大学计算机科学与技术系北京100084

提出一种基于图像的运动序列生成技术 ,此项技术不需要已知目标物体及所在背景的 CAD模型 ,也不需要对摄像机进行标定。在样本图集的基础上 ,通过 Karhunen- L o-eve(K- L)变换得到图像的特征表示。建立了机器人关节角与图像特征之间的... 详细信息

提出一种基于图像的运动序列生成技术 ,此项技术不需要已知目标物体及所在背景的 CAD模型 ,也不需要对摄像机进行标定。在样本图集的基础上 ,通过 Karhunen- L o-eve(K- L)变换得到图像的特征表示。建立了机器人关节角与图像特征之间的非线性关系。在机器人关节空间进行轨迹规划 ,最后生成关于机器人虚拟运动的图像序列。以 UP6机器人为目标物体 ,进行虚拟运动实验 ,得到 UP6机器人的虚拟运动。

关键词：机器人运动序列生成图像合成 K-L变换虚拟运动轨迹规划

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一种MIMO复杂过程的模糊建模新方法

系统工程与电子技术 2005年第1期27卷 97-99页

作者：朱文彪孙增圻中国航天科工集团第四总体设计部北京100854 清华大学计算机系北京100084

针对难于建立精确数学模型的MIMO复杂过程,提出一种基于过程输入输出数据变化关系的模糊建模方法。即首先将一个MIMO系统分解成多个MISO子系统,对每一个MISO子系统按过程输出随输入变量变化的剧烈程度对输入变量论域进行划分。在此划分... 详细信息

针对难于建立精确数学模型的MIMO复杂过程,提出一种基于过程输入输出数据变化关系的模糊建模方法。即首先将一个MIMO系统分解成多个MISO子系统,对每一个MISO子系统按过程输出随输入变量变化的剧烈程度对输入变量论域进行划分。在此划分的基础上确定出MIMO复杂过程模糊模型的规则总数和前件参数;然后,由于要建立的模糊模型可以表示为一个前馈模糊神经网络,因此利用BP学习算法求得过程模型模型的后件参数。仿真举例验证了所述模糊建模方法的有效性。

关键词：复杂过程模糊建模模糊模型模糊神经网络

计算智能方法优化设计模糊控制系统:现状与展望

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控制与决策 2007年第9期22卷 961-966,971页

作者：罗熊孙增圻北京科技大学信息工程学院北京100083 清华大学计算机科学与技术系北京100084

计算智能方法优化模糊控制系统是近年来的研究热点,这里对此研究方向进行了综述.首先简要介绍了模糊控制;然后按使用计算智能方法的不同分成6大类,详尽分析了计算智能方法优化模糊控制系统的研究现状;最后对下一步的研究工作进行了展望.

关键词：模糊控制系统计算智能优化设计知识库

多层前馈感知器的高阶序贯非线性Kalman滤波学习算法

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控制理论与应用 1994年第3期11卷 381-384页

作者：邓志东孙增圻清华大学计算机系

本文提出了高阶序贯非线性增广Ｋａｌｍａｎ滤波（ＳＥＫＦ），并将其应用于多层前馈感知器（ＭＬＰｓ）的学习问题．文中给出了ＭＬＰｓ的ＳＥＫＦ算法，得到了与ＢＰ算法类似的正向与反向传播过程，并且详细地推导了核心的量测Ｊａｃ... 详细信息

本文提出了高阶序贯非线性增广Ｋａｌｍａｎ滤波（ＳＥＫＦ），并将其应用于多层前馈感知器（ＭＬＰｓ）的学习问题．文中给出了ＭＬＰｓ的ＳＥＫＦ算法，得到了与ＢＰ算法类似的正向与反向传播过程，并且详细地推导了核心的量测Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵．结合一非线性正弦函数，ＤＥＫＦ和ＳＥＫＦ的仿真结果被进一步给出．

关键词：前馈感知器学习算法非线性

基于行为的多机器人对手意图识别二次估计方法

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清华大学学报（自然科学版） 2005年第10期45卷 1421-1424页

作者：王磊孙增圻清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统国家重点实验室北京100084

在动态对抗性环境下竞争的多机器人系统,对于对手的意图进行有效而准确的识别,从而有针对性地提出对策,是获得优势的必要条件。该文针对多机器人系统的对手意图识别提出了基于行为的行为序列估计和行为规则拟合的二次估计方法,引入环境... 详细信息

在动态对抗性环境下竞争的多机器人系统,对于对手的意图进行有效而准确的识别,从而有针对性地提出对策,是获得优势的必要条件。该文针对多机器人系统的对手意图识别提出了基于行为的行为序列估计和行为规则拟合的二次估计方法,引入环境约束、危险评价和行为概率作为判据对多个意图进行排序,避免单一行为结果的推断,实时准确地为决策提供支持。通过机器人足球这一典型的对抗性多机器人系统平台进行了验证,证明该方法在实时性和准确性上均比现有方法有很大提高。

关键词：多机器人系统意图识别二次估计行为

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结合启发式函数的随机运动规划方法

清华大学学报（自然科学版） 2006年第4期46卷 580-583页

作者：唐华斌孙增圻清华大学计算机科学与技术系北京100084

为有效解决位姿空间中存在狭窄通道的运动规划问题,提出一种结合启发式函数的随机运动规划方法。建立了人工势场函数,沿势场等势线方向的启发式函数避免了局部极小值问题。启发式函数与随机规划方法结合,能够引导机器人避过障碍物快速... 详细信息

为有效解决位姿空间中存在狭窄通道的运动规划问题,提出一种结合启发式函数的随机运动规划方法。建立了人工势场函数,沿势场等势线方向的启发式函数避免了局部极小值问题。启发式函数与随机规划方法结合,能够引导机器人避过障碍物快速朝目标点运动。人工势场在局部极大值和最速下降方向方面的特殊性质进一步优化了算法。平面内机器人运动规划的实验表明,与原有单纯随机规划方法相比,这种结合启发式函数的随机运动规划方法在狭窄通道规划问题上性能有明显提高。

关键词：机器人运动规划随机采样人工势场启发式函数狭窄通道

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机械手的模糊逆模型鲁棒控制(英文)

自动化学报 2001年第4期27卷 521-530页

作者：邓辉孙富春孙增圻清华大学计算机系智能技术及系统国家重点实验室北京100084

提出一种基于模糊聚类和滑动模控制的模糊过模型控制方法，并将其应用于动力学方程未知的机械手轨迹控制．首先，采用Ｃ均值聚类算法构造两关节机械手的高木－关野（Ｔ－Ｓ）模糊模型，并由此构造模糊系统的逆模型．然后，在提出的模... 详细信息

提出一种基于模糊聚类和滑动模控制的模糊过模型控制方法，并将其应用于动力学方程未知的机械手轨迹控制．首先，采用Ｃ均值聚类算法构造两关节机械手的高木－关野（Ｔ－Ｓ）模糊模型，并由此构造模糊系统的逆模型．然后，在提出的模糊逆模型控制结构中，离散时间滑动模控制和时延控制（ＴＤＣ）用于补偿模糊建模误差和外扰动，保证系统的全局稳定性并改进其动态和稳态性能．系统的稳定性和轨迹误差的收敛性可以通过稳定性定理来证明．最后，以两关节机械手的轨迹跟随控制为例，揭示了该设计方法的控制性能．

关键词：机械手模糊聚类离散滑动模控制跟随控制