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约束条件下的巡线机器人逆运动学求解

控制理论与应用 2006年第1期23卷 43-48页

作者：李恩梁自泽谭民中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学实验室北京100080

高压输电线路巡检机器人是一种多关节悬挂运动机构,要实现其运动控制就需要根据机器人的本身机构特点和悬挂系统的运动约束条件进行运动学分析.本文利用微分扭转法对巡线机器人的正向运动学进行了求解,并通过对机器人悬挂系统的力学分析... 详细信息

高压输电线路巡检机器人是一种多关节悬挂运动机构,要实现其运动控制就需要根据机器人的本身机构特点和悬挂系统的运动约束条件进行运动学分析.本文利用微分扭转法对巡线机器人的正向运动学进行了求解,并通过对机器人悬挂系统的力学分析,得到了机器人运动学的约束条件,并在这种约束条件下,采用了一种可用来进行实时控制的迭代循环坐标下降(CCD)算法,来进行机器人的逆运动学求解.这种迭代算法对于有运动约束系统的逆运动学求解具有较强的适用性,而且它具有较好的收敛性和有效性,适合于在线计算,便于巡线机器人的实时运动控制.

关键词：巡线机器人逆运动学求解约束条件悬挂系统 CCD算法

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基于形状先验模型的平面型工件抓取位姿检测

机器人 2017年第1期39卷 99-110页

作者：郑晶怡李恩梁自泽中国科学院大学北京100049 中国科学院自动化研究所北京100190

为了能够在复杂的工业环境中抓取平面型工件,提出一种图割法与形状先验模型结合的工件图像分割方法,并且对工件的位姿信息进行测量.首先,建立先验形状,提出基于最小包围矩形法将工件的形状模板与目标工件人工分割形状进行配准,得到先验... 详细信息

为了能够在复杂的工业环境中抓取平面型工件,提出一种图割法与形状先验模型结合的工件图像分割方法,并且对工件的位姿信息进行测量.首先,建立先验形状,提出基于最小包围矩形法将工件的形状模板与目标工件人工分割形状进行配准,得到先验形状.为了保证分割结果的准确性,采用单一的先验形状.图割模型中加入了目标形状先验知识.其次,通过自适应调整形状先验项的权重系数,使得图割法的能量函数形状先验项自适应于被分割的图像.第三,本文可以采用形状先验方法分割一幅图像中的多个工件,并且能够计算吸盘的最优抓取位置.最后,采用结构光视觉系统采集工件的点云信息,拟合工件平面,确定工件法向量,得到工件的抓取姿态.实验结果表明,本文算法能够适应遮挡、光照变化的工件图像,同时也能够分割复杂环境中的目标工件;平面型工件抓取位姿的计算结果有效,可以应用于遮挡、反光、复杂干扰背景条件下的工件抓取作业.

关键词：工件分割形状先验抓取位姿结构光视觉系统

具有非线性不确定参数的电液伺服系统自适应backstepping控制

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控制理论与应用 2016年第2期33卷 181-188页

作者：林浩李恩梁自泽中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190

针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器... 详细信息

针对电液伺服系统中存在非线性不确定参数的问题,提出了一种采用积分型Lyapunov函数的自适应backstepping控制方法.首先定义积分型Lyapunov函数,将电液伺服系统中的非线性不确定参数转化为线性表示;然后逐步递推设计backstepping控制器,同时在控制律中加入阻尼项,从而补偿外界干扰对控制性能的影响;基于Lyapunov稳定性方法,设计了参数自适应律,并且在自适应律中引入充分光滑投影算子,实现对电液伺服系统中不确定参数漂移的抑制作用.搭建了AMESim与MATLAB的联合仿真平台,对所设计的自适应backstepping控制器进行仿真,作为对比,设计了不带有非线性参数估计的自适应backstepping控制器和PID算法.仿真表明,本文所设计的控制器具有良好的跟踪性能和补偿非线性不确定参数变化的能力.

关键词：电液伺服系统自适应backstepping 非线性不确定参数参数漂移投影算子

基于多机器人协调的船体分段对接系统的运动学及对接精度研究

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机器人 2002年第4期24卷 324-328页

作者：景奉水谭民侯增广梁自泽王云宽中国科学院自动化研究所北京100080

本文研究了基于多机器人协调的船体分段对接系统的运动学和对接精度问题 .根据船体分段对接工艺特点 ,提出了机器人的轨迹规划算法和对接控制方案 .在此基础上 ,讨论了几种误差因素对系统对接精度的影响 .理论分析和仿真结果都表明 ,在... 详细信息

本文研究了基于多机器人协调的船体分段对接系统的运动学和对接精度问题 .根据船体分段对接工艺特点 ,提出了机器人的轨迹规划算法和对接控制方案 .在此基础上 ,讨论了几种误差因素对系统对接精度的影响 .理论分析和仿真结果都表明 ,在对接平台结构尺寸存在显著误差的情况下 ,采用本文提出的方法仍可以保证船体分段对接精度 .

关键词：船体分段对接系统运动学对接精度多机器人协调移动机器人

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基于图像传输的巡线机器人远程控制

高技术通讯 2005年第8期15卷 29-34页

作者：李恩沈扬梁自泽谭民中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学实验室北京100080

基于无线局域网络的图像传输,从提高图像传输的实时性和连贯性着手,完成了巡线机器人远程控制方案的设计和实验.图像传输采用并行的处理方式,大大提高了传输的速度;分析了影响图像传输质量的因素,提出了增强图像传输品质和连贯性的方法... 详细信息

基于无线局域网络的图像传输,从提高图像传输的实时性和连贯性着手,完成了巡线机器人远程控制方案的设计和实验.图像传输采用并行的处理方式,大大提高了传输的速度;分析了影响图像传输质量的因素,提出了增强图像传输品质和连贯性的方法,实现了在监控端根据图像方便地对机器人实施控制的设计,并通过实验验证了图像传输的实时性和远程控制方案的有效性.

关键词：远程控制巡线机器人图像传输图像传输质量无线局域网络控制方案连贯性实时性实验设计

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架空线路绝缘子破损视觉检测研究

高技术通讯 2005年第8期15卷 35-38页

作者：张运楚梁自泽谭民中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室北京100080

研究了架空线路瓷绝缘子破损视觉检测问题.基于瓷绝缘子局部区域特征,采用三层BP神经元网络从复杂背景中识别出目标绝缘子并定位,然后采用扫描分析绝缘子图像窗口纵向剖线模式的方法,判定绝缘子的完好状态,最后进行了仿真和实验.实验验... 详细信息

研究了架空线路瓷绝缘子破损视觉检测问题.基于瓷绝缘子局部区域特征,采用三层BP神经元网络从复杂背景中识别出目标绝缘子并定位,然后采用扫描分析绝缘子图像窗口纵向剖线模式的方法,判定绝缘子的完好状态,最后进行了仿真和实验.实验验证了绝缘子破损视觉检测方法的可行性.

关键词：巡线机器人视觉检测目标识别绝缘子线路绝缘子架空线路破损 BP神经元网络瓷绝缘子区域特征

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光干涉甲烷检测器的光路改进与零点补偿

煤炭学报 2015年第1期40卷 218-225页

作者：林浩李恩梁自泽翟波中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 北京信息职业技术学院电子工程系北京100018

光干涉甲烷检测器具有稳定可靠性强、测量范围宽等优点,但现有设备都采用人工读数方式,自动化程度低,不能连接到煤矿监控系统。针对该问题,提出了一种基于测量干涉条纹光强的改进方法。通过改进光路设计,保证了甲烷体积分数与光强变化... 详细信息

光干涉甲烷检测器具有稳定可靠性强、测量范围宽等优点,但现有设备都采用人工读数方式,自动化程度低,不能连接到煤矿监控系统。针对该问题,提出了一种基于测量干涉条纹光强的改进方法。通过改进光路设计,保证了甲烷体积分数与光强变化之间对应关系的惟一性。使用光电元件采集干涉条纹,根据干涉条纹的光强变化得到甲烷体积分数。针对光干涉甲烷检测器的零点受外界环境因素影响而发生漂移的问题,首先通过理论分析得到了外界气压与测量误差之间的关系模型,并使用该模型对外界气压变化进行补偿;然后由实验得到温度与测量误差之间的关系,采用线性插值方法建立温度补偿模型。最后通过精度实验、压强实验、温度实验和长期稳定性实验验证了所设计的补偿模型的有效性和系统的稳定性。

关键词：甲烷检测器光干涉法气压补偿温度补偿

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伸缩臂高空作业车轨迹跟踪控制方法研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第S2期39卷 216-219页

作者：王硕李恩赵晓光梁自泽中国科学院自动化研究所北京100190

给出了一种伸缩臂高空作业车的作业平台轨迹跟踪控制方法.通过对液压动力系统及液压比例流量阀的特性研究,结合某伸缩臂式高空作业车的结构特点,提出了一种基于机械臂油压系统的控制模型,针对该模型设计了PID控制器,实现了作业平台的轨... 详细信息

给出了一种伸缩臂高空作业车的作业平台轨迹跟踪控制方法.通过对液压动力系统及液压比例流量阀的特性研究,结合某伸缩臂式高空作业车的结构特点,提出了一种基于机械臂油压系统的控制模型,针对该模型设计了PID控制器,实现了作业平台的轨迹跟踪控制.采用所提出的控制方法,在某伸缩臂式高空作业车样机上进行了实验,成功实现了对高空作业臂架末端工作平台直线运动及刷墙运动模式的控制.

关键词：轨迹跟踪控制高空作业车比例流量阀液压系统控制模型

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架空电力线路巡线机器人的研究综述

机器人 2004年第5期26卷 467-473页

作者：张运楚梁自泽谭民中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室北京100080

回顾了国内外架空电力线路巡线机器人的研究现状 ,分析了几种巡线机器人的结构特点及存在的问题 ,详细探讨了巡线机器人避障、工作电源及线路故障探测等关键技术 .最后 ,展望了架空线路巡线机器人的发展趋势和应用前景 .

关键词：巡线机器人架空电力线故障探测避障