检索结果-南通市图书馆

考虑关节限位的冗余度机器人重复性路径规划研究

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高技术通讯 2013年第5期23卷 476-483页

作者：贾庆轩吴楚锋陈钢孙汉旭北京邮电大学自动化学院北京100876

针对冗余度机器人末端执行封闭轨迹任务时关节角度漂移问题,提出了一种考虑关节限位的重复性路径规划方法。基于梯度投影法,提出重复运动优化算子,并将其引入到冗余度机器人伪逆运动方程中,实现冗余度机器人无漂移重复运动;通过设计平... 详细信息

针对冗余度机器人末端执行封闭轨迹任务时关节角度漂移问题,提出了一种考虑关节限位的重复性路径规划方法。基于梯度投影法,提出重复运动优化算子,并将其引入到冗余度机器人伪逆运动方程中,实现冗余度机器人无漂移重复运动;通过设计平滑因子,提出了改进的回避关节极限方法,并将该方法融入到机器人重复运动规划方程中,实现了考虑关节限位的重复性路径规划。利用数值仿真实验,与现有的相关方法进行比较,验证了提出算法的正确性和有效性;通过8自由度机器人平台验证了考虑关节限位的重复性路径规划方法的实用性。

关键词：冗余度机器人梯度投影法重复运动算子关节极限

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物理受限冗余机械臂逆运动学凸优化求解

机器人 2016年第3期38卷 257-264页

作者：曹鹏飞甘亚辉戴先中段晋军东南大学自动化学院江苏南京210096 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

针对冗余机械臂逆运动学求解结果极有可能超过机械臂物理限制的问题,提出一种基于凸优化的逆运动学求解方法使得逆解结果满足物理约束.首先分析了关节速度与力矩关系,采用机械臂动能及重复运动为优化指标,以关节速度、关节力矩为优化变... 详细信息

针对冗余机械臂逆运动学求解结果极有可能超过机械臂物理限制的问题,提出一种基于凸优化的逆运动学求解方法使得逆解结果满足物理约束.首先分析了关节速度与力矩关系,采用机械臂动能及重复运动为优化指标,以关节速度、关节力矩为优化变量.然后将逆运动学求解问题转化为凸优化问题,进一步转化为二次规划问题,充分利用冗余特性,实现逆运动学求解时避免关节位置、关节速度、关节力矩极限.最后利用7自由度冗余机械臂KUKA LBR iiwa进行仿真,求解关节量结果符合物理极限及优化准则.结果表明本文提出的方法适用于物理受限冗余机械臂的逆运动学求解.

关键词：冗余机械臂逆运动学凸优化关节极限

改进末端跟随运动的超冗余蛇形臂机器人运动学逆解

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机器人 2018年第1期40卷 37-45页

作者：熊志林陶建峰刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对超冗余蛇形臂机器人运动学逆解中计算量大、超关节极限和位形偏移量大的问题,提出了一种改进末端跟随运动的逆解算法.在末端跟随法中引入蛇形臂弯曲角度的约束,调整关节位置的更新方式,使关节在蛇形臂轴线上运动.通过依次更新关节... 详细信息

针对超冗余蛇形臂机器人运动学逆解中计算量大、超关节极限和位形偏移量大的问题,提出了一种改进末端跟随运动的逆解算法.在末端跟随法中引入蛇形臂弯曲角度的约束,调整关节位置的更新方式,使关节在蛇形臂轴线上运动.通过依次更新关节的空间位置,将超冗余多节蛇形臂的运动学逆解转化为2自由度单节蛇形臂的运动学逆解.仿真分析了蛇形臂机器人在基座移动和基座固定条件下的轨迹跟踪效果,对比了同一目标位置下不同方法的性能.结果表明,改进后的算法能保证蛇形臂的弯曲角度不超过给定范围,关节的运动量从末端到基座依次减小,机器人的运动更协调;与基于雅可比矩阵的数值法和现有启发式方法相比,该方法运算量降低,机器人整体位形偏移量减小,能用于蛇形臂机器人的实时控制.

关键词：超冗余蛇形臂机器人运动学逆解关节极限末端跟随

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七轴机械臂避奇异轨迹规划

北京信息科技大学学报（自然科学版） 2023年第6期38卷 56-63页

作者：周嘉文刘相权张晓磊白宇珅北京信息科技大学机电工程学院北京100192 北京思灵机器人科技有限责任公司北京100192

为有效解决机械臂在避奇异轨迹规划时关节角度可能达到关节极限的问题,以思灵机器人公司的七轴机械臂为研究对象,通过微分法建立了机械臂的雅可比矩阵;通过分析可操作度来评估机械臂是否接近奇异态;利用阻尼最小二乘法确定机械臂避奇异... 详细信息

为有效解决机械臂在避奇异轨迹规划时关节角度可能达到关节极限的问题,以思灵机器人公司的七轴机械臂为研究对象,通过微分法建立了机械臂的雅可比矩阵;通过分析可操作度来评估机械臂是否接近奇异态;利用阻尼最小二乘法确定机械臂避奇异的关节角速度;利用零空间下的自运动,限制关节角速度防止其达到运动极限,并提出了新的自运动计算方法。最后,将避奇异的关节角速度与自运动的关节角速度相结合,得到了机械臂的最终关节角速度。通过对比实验和仿真结果,验证了所提计算方法的有效性,有效解决了机械臂在避奇异时关节角度处于极限位置而停止运动的问题。

关键词：奇异回避关节极限零空间自运动轨迹规划

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刀模焊接机器人工作站运动轴组合分析及编程

金属加工（热加工） 2023年第3期 50-53页

作者：叶九星胡伟锋林卓涛廖志青广东星振科技有限公司广东佛山528225 广州城市理工学院机械/机器人工程学院广东广州510800

针对人工焊接制造甘蔗耕种双排工位刀模过程劳动强度高和效率低下,以及因连续焊接疲劳产生的质量不稳定等问题,设计由FANUC焊接机器人、控制器、行走轴和焊接变位机等组成的焊接工作站,规划工作站焊接工作流程,分析六轴机器人关节轴的... 详细信息

针对人工焊接制造甘蔗耕种双排工位刀模过程劳动强度高和效率低下,以及因连续焊接疲劳产生的质量不稳定等问题,设计由FANUC焊接机器人、控制器、行走轴和焊接变位机等组成的焊接工作站,规划工作站焊接工作流程,分析六轴机器人关节轴的坐标系,研究行走轴和焊接变位机等运动轴的运动类型、运动极限值及速度等参数设计方法。探究机器人焊接工作站运动群组设备轴联动设置方法,研究机器人刀模焊接程序编制和摆焊控制轨迹方法运用,达到提高刀模设备焊接制造效率和刀模精度质量的目的。

关键词：双排刀模关节极限运动控制摆焊控制

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刀模焊接机器人工作站运动轴组合分析及编程

焊接技术 2023年第6期52卷 70-74页

作者：余稳胜朱小明陈宇姗韩伟广州城市理工学院机械工程学院广东广州510800

针对人工焊接制造甘蔗耕种双排工位刀模过程中劳动强度高和效率低下,及因连续焊接产生疲劳,造成产品质量不稳定等,设计了由FANUC焊接机器人、控制器、行走轴和变位机等组成的焊接工作站,规划工作站焊接工作流程,分析六轴机器人关节轴的... 详细信息

针对人工焊接制造甘蔗耕种双排工位刀模过程中劳动强度高和效率低下,及因连续焊接产生疲劳,造成产品质量不稳定等,设计了由FANUC焊接机器人、控制器、行走轴和变位机等组成的焊接工作站,规划工作站焊接工作流程,分析六轴机器人关节轴的坐标系,研究行走轴和焊接变位机等运动轴的运动类型、运动极限值及速度等参数设计方法。探究机器人焊接工作站运动群组设备轴联动设置方法,研究机器人刀模焊接程序编制和摆焊控制轨迹方法运用,达到提高刀模设备焊接制造效率和刀模精度质量的目的。

关键词：双排刀模关节极限运动控制协调联动摆焊控制

基于变参递归神经网络的冗余机械臂自运动规划方案研究

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基于变参递归神经网络的冗余机械臂自运动规划方案研究

作者：任肖辉陕西理工大学

学位级别：硕士

近年来,机器人越来越多的被应用在我们的生活中。具有很强操作能力的机械臂是机器人研究中的一大热点。拥有较多自由度（degree of freedom,DOF）的冗余机械臂（redundant robot manipulator）更是受到研究者的青睐。冗余机械臂最大的... 详细信息

近年来,机器人越来越多的被应用在我们的生活中。具有很强操作能力的机械臂是机器人研究中的一大热点。拥有较多自由度（degree of freedom,DOF）的冗余机械臂（redundant robot manipulator）更是受到研究者的青睐。冗余机械臂最大的特点是可以进行自运动（self-motion）。自运动就是在末端保持不运动的情况下,机械臂的关节状态由初始状态移动到任意满足自运动条件的期望状态。通过自运动我们可以很好地解决重复运动中的角漂移问题,躲避障碍物,躲避关节物理极限,和执行一些末端执行器锁死的任务。本文从机械臂的逆运动学出发,利用优化的思想来求解机械臂自运动的最优解。本文首先介绍了研究的意义及目前国内外研究现状,再从机械臂的运动学建模出发,详细地介绍了坐标的平移、旋转、复合变换及其齐次变换矩阵,最后利用D-H参数法建立机械臂的运动学模型。然后利用二次规划（quadratic programming,QP）与递归神经网络（recurrent neural network,RNN）的思想,提出了变参神经单准则自运动（varying parameter neural single criteria self-motion,VPN-SCSM）规划方案。首先机械臂的自运动问题被转化为一个受运动学方程约束的二次规划问题,然后利用变参递归神经网络（varying parameter recurrent neural network,VP-RNN）收敛速度快,精度高的性质,求解该二次规划问题得到机械臂的自运动轨迹。该方法以速度二范数作为优化指标,使整个系统的能耗达到最小。针对变参神经单准则自运动规划方案的不足,进一步提出变参神经双准则自运动（varying parameter neural bi-criteria self-motion,VPN-BCSM）规划方案。该方案以速度二范数和速度无穷范数为优化函数,有效优化了机械臂运动的能耗及运动中的速度尖峰,使运动更加平滑。同时利用带惩罚函数（penalty function）的变参递归神经网络求解出机械臂的关节轨迹,实验结果表明该方案能有效克服关节极限与速度尖峰问题。最后将提出的自运动方案扩展到轮式移动冗余机械臂（wheeled mobile redundant manipulator,WMRM）上。移动机械臂因为移动底盘的加入,增加了系统的冗余度,使系统规划难度增加,精度变低。实验表明本文所提出的方案在移动机械臂上仍表现出良好的性能。

关键词：冗余机械臂自运动双准则变参递归神经网络惩罚函数关节极限