检索结果-南通市图书馆

自由漂浮空间机器人回避动力学奇异的轨迹规划

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机器人 2012年第1期34卷 38-43页

作者：张福海付宜利王树国哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

针对非完整约束导致的自由漂浮空间机器人广义雅可比矩阵动力学奇异性问题,提出一种间接求解机器人逆运动学的方案.该方案通过运动方程分解并构造迭代函数,将动力学奇异转换为运动学奇异问题,避免直接求解逆广义雅可比矩阵,解决广义雅... 详细信息

针对非完整约束导致的自由漂浮空间机器人广义雅可比矩阵动力学奇异性问题,提出一种间接求解机器人逆运动学的方案.该方案通过运动方程分解并构造迭代函数,将动力学奇异转换为运动学奇异问题,避免直接求解逆广义雅可比矩阵,解决广义雅可比矩阵动力学参数相关特性问题,仿真结果表明该方法能够有效地实现自由漂浮空间机器人回避动力学奇异的非完整轨迹规划.

关键词：自由漂浮空间机器人动力学奇异非完整轨迹规划

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

欠驱动机器人的动力学耦合奇异研究

航空学报 2005年第2期26卷 240-245页

作者：何广平陆震王凤翔北方工业大学机电工程学院北京100041 北京航空航天大学自动化学院北京100083

欠驱动机械臂的运动只能从动力学水平进行控制, 从动关节的运动是通过主动关节的动力学耦合间接控制的。主、被动关节之间的动力学耦合特征与机械臂关节空间的位形有关, 因此在欠驱动机械臂运动过程中可能发生动力学耦合奇异, 某些被动... 详细信息

欠驱动机械臂的运动只能从动力学水平进行控制, 从动关节的运动是通过主动关节的动力学耦合间接控制的。主、被动关节之间的动力学耦合特征与机械臂关节空间的位形有关, 因此在欠驱动机械臂运动过程中可能发生动力学耦合奇异, 某些被动关节的运动变得不可控。从关节空间和操作空间两个角度分析了欠驱动机械臂的动力学耦合问题, 给出从以上两种工作空间度量系统动力学耦合的指标。提出一种基于输入变量非线性变换的滑模变结构控制方法, 用于实现欠驱动机械臂操作空间中的连续轨迹控制。通过平面二连杆欠驱动机械臂和只有一个主动关节的平面三连杆欠驱动机械臂进行了仿真, 仿真结果证明提出的控制方法是可行的。

关键词：欠驱动机械臂动力学奇异非线性控制非完整约束

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

自由漂浮空间机器人路径规划研究进展

哈尔滨工业大学学报 2009年第11期41卷 1-12页

作者：徐文福强文义李成梁斌刘宇哈尔滨工业大学空间智能系统研究所哈尔滨150001 哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001

介绍了空间机器人路径规划的特点,归纳了研究中的关键问题,以及空间机器人非完整路径规划、笛卡尔路径规划及目标捕获自主路径规划等方面的主要研究进展,讨论了各种规划方法的应用背景及优缺点,对空间机器人路径规划的研究前景进行了展望.

关键词：空间机器人路径规划目标捕获动力学奇异在轨服务

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

自由飘浮空间机器人笛卡尔避奇异运动规划

华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第11期37卷 5-8,17页

作者：吴剑威史士财刘宏哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

为了解决自由飘浮空间机器人笛卡尔运动规划过程中由动力学奇异而导致的关节速度无限大或无法计算的问题,提出了一种基于奇异值分解的高精度避奇异运动规划算法.在传统阻尼最小方差的基础上,利用奇异值分解将阻尼系数从固定量转化为随... 详细信息

为了解决自由飘浮空间机器人笛卡尔运动规划过程中由动力学奇异而导致的关节速度无限大或无法计算的问题,提出了一种基于奇异值分解的高精度避奇异运动规划算法.在传统阻尼最小方差的基础上,利用奇异值分解将阻尼系数从固定量转化为随广义雅可比矩阵动态自适应变化的变量,算法保证了空间机器人通过奇异点时各关节的角速度变化曲线连续且平稳.算例验证了算法的有效性,结果表明该算法在非奇异位置不会引入跟踪误差,相比传统阻尼最小二乘法累计跟踪误差大约降低15%.

关键词：自由飘浮空间机器人运动规划动力学奇异阻尼最小方差奇异值分解

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

自由漂浮空间机器人的笛卡尔连续路径规划

控制与决策 2008年第3期23卷 278-282,287页

作者：徐文福刘宇强文义梁斌李成哈尔滨工业大学空间智能系统研究所哈尔滨150001 哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001

对于自由漂浮空间机器人,位置级逆运动学方程不适合于笛卡尔连续路径的规划,而且机械臂的运动会对基座产生扰动.为此提出了基于速度级逆运动学方程的方法,可实现5个目标:1)惯性空间连续位姿跟踪;2)基座姿态无扰动的连续位置跟踪;3)基座... 详细信息

对于自由漂浮空间机器人,位置级逆运动学方程不适合于笛卡尔连续路径的规划,而且机械臂的运动会对基座产生扰动.为此提出了基于速度级逆运动学方程的方法,可实现5个目标:1)惯性空间连续位姿跟踪;2)基座姿态无扰动的连续位置跟踪;3)基座姿态无扰动的连续姿态跟踪;4)基座姿态调整的连续位置跟踪;5)基座姿态调整的连续姿态跟踪.采用阻尼最小方差法回避动力学奇异,所规划的路径连续平滑.仿真结果表明了该方法的有效性.

关键词：空间机器人连续路径规划零反作用机动动力学奇异

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空间3R机器人工作空间分析

宇航学报 2007年第5期28卷 1389-1394页

作者：徐文福李立涛梁斌李成强文义哈尔滨工业大学空间智能系统研究所哈尔滨150001 哈尔滨工业大学航天工程系哈尔滨150001

由于存在动力学耦合,空间机器人工作空间的分析比地面机器人复杂得多,以往的研究仅针对平面运动的情况,本文探讨了三维工作空间的分析方法。首先根据基座的不同控制策略,推导了基座位姿固定、自由飞行及自由漂浮三种模式的运动学方程,... 详细信息

由于存在动力学耦合,空间机器人工作空间的分析比地面机器人复杂得多,以往的研究仅针对平面运动的情况,本文探讨了三维工作空间的分析方法。首先根据基座的不同控制策略,推导了基座位姿固定、自由飞行及自由漂浮三种模式的运动学方程,然后分析相应的工作空间。基座位姿固定时,采用几何分析法;基座自由飞行时,借助虚拟机械臂分析其受限工作空间;而对于自由漂浮模式,结合角动量守恒方程,提出了计算路径相关工作空间和路径无关工作空间的数值算法。文中以3R机器人为例进行实际计算,比较了各种工作空间的特点。最后讨论了动力学奇异回避方法,并提出减小其影响的建议。

关键词：空间机器人自由飘浮机器人工作空间动力学奇异路径规划

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

SCARA机器人参数自适应与补偿控制研究

SCARA机器人参数自适应与补偿控制研究

作者：于昊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

SCARA机器人是经典的工业机器人,因为它具有运行速度快,重复定位精度高等优势,所以应用在很多工业生产领域。由于工业机器人在进行实际的运行作业中会面临多变的工作环境,导致系统参数会发生变化,并且易收到随机干扰的影响。自适应控制... 详细信息

SCARA机器人是经典的工业机器人,因为它具有运行速度快,重复定位精度高等优势,所以应用在很多工业生产领域。由于工业机器人在进行实际的运行作业中会面临多变的工作环境,导致系统参数会发生变化,并且易收到随机干扰的影响。自适应控制方法具有更强的鲁棒性,无需精确求解机器人系统参数,而是通过在线辨识使系统获得良好的控制性能,因而在工业机器人的控制上具有很大的优势。课题围绕SCARA机器人的运动学奇异位姿回避、系统参数自适应控制、补偿控制器设计和跟踪控制实验等关键问题进行了研究。课题首先对SCARA机器人的系统模型进行了研究。根据SCARA机器人的自由度配置和结构尺寸建立了运动学模型并进行了正、逆分析,并针对逆运动学提出了满足实际应用的要求;由于关节型机器人存在的运动学奇异性,对机器人的奇异位置进行了分析求解,并引入阻尼对角加速度进行抑制,使机器人无法达到奇异位姿。其次,对SCARA机器人进行了动力学建模,并根据SCARA机器人的应用目的对动力学模型进行了合理的简化;为了解决此机器人系统惯性参数的不确定问题,提出了基于间接自适应控制和复合自适应控制的轨迹跟踪算法,利用力矩预报误差对系统参数进行自适应更新,使参数满足系统控制要求。并且以此基础上研制出一种基于动力学的轨迹跟踪控制器,可以达到该机器人系统对轨迹的有效跟踪,并将两种方法进行了比较分析。然后,针对工业机器人系统在实际工作中面临的外部干扰问题,提出了将跟踪精度和快速性作为控制器设计标准。通过引入标准误差信号作为系统状态变量,设计动力学非线性补偿项,对系统的外界不确定条件进行补偿,实现对机器人关节空间轨迹的跟踪控制,并证明的补偿控制器的渐进稳定性。最后,为验证该文所设计的自适应跟踪方法和补偿控制器的可行性,建立基于PC机的SCARA机器人伺服实验系统,在机器人系统参数不确定且存在外部干扰的条件下进行了轨迹跟踪实验,结果表明实现了系统参数不确定的自适应跟踪控制和对外界随机干扰的补偿。

关键词： SCARA机器人动力学奇异系统参数不确定自适应跟踪外部干扰补偿控制器

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

自由漂浮空间机器人路径规划研究

自由漂浮空间机器人路径规划研究

作者：段晓北京邮电大学

学位级别：硕士

在未来空间站的组装、目标捕获等危险而复杂空间任务中,空间机器人将会发挥重要作用,空间机器人技术的研究已经成为各国航天技术的研究热点。自由漂浮空间机器人是空间机器人的一种,具有姿态干扰性、非完整性和运动冗余性等特性。本文... 详细信息

在未来空间站的组装、目标捕获等危险而复杂空间任务中,空间机器人将会发挥重要作用,空间机器人技术的研究已经成为各国航天技术的研究热点。自由漂浮空间机器人是空间机器人的一种,具有姿态干扰性、非完整性和运动冗余性等特性。本文以自由漂浮空间机器人为研究对象,对运动学及动力学建模方法、路径规划算法、空间机器人仿真技术进行研究,论文的主要研究工作如下： 1、研究了空间机器人的运动学及动力学建模方法。在研究多体动力学理论、航天器姿态及轨道动力学理论的基础上,根据空间机器人的运动几何关系和动量／角动量守恒,建立了空间机器人的运动学模型,并应用牛顿-欧拉法建立了空间机器人的动力学模型。 2、研究了空间机器人的笛卡尔路径规划和关节空间路径规划方法。在笛卡尔路径规划中,根据末端位姿约束方程,按梯形法规划末端速度,并利用速度级逆运动学方程,规划机器人运动。在关节空间路径规划中,根据关节约束条件,利用关节插值函数进行轨迹规划。 3、研究了空间机器人基座姿态扰动最小路径规划算法。针对空间机器人运动规划中的基座姿态扰动特性,提出了基于遗传算法的基座姿态扰动最小路径规划算法,采用正弦函数对关节变量进行参数化约束,应用遗传算法进行最优参数求解,实现了对基座姿态扰动最小。 4、对空间机器人的动力学奇异问题进行研究。动力学不仅与空间机器人运动学参数有关,也与动力学参数有关,文中提出了实用的动力学奇异回避算法。首先将动力学奇异回避问题等价为运动学奇异回避问题,接着对地面雅可比矩阵进行简化处理,最后采用二次规划的方法解决奇异回避问题。 5、对空间机器人仿真技术进行研究。本文基于三维仿真技术开发了空间机器人可视化仿真系统,仿真系统主要包括三维建模模块、正向运动学模块、路径规划模块等。系统能够提供3D实时仿真,直观地显示路径规划过程。针对空间机器人典型空间操作,设计了目标捕获、目标转移、复位操作试验,试验结果验证了仿真系统的整体性能。

关键词：自由漂浮空间机器人路径规划动力学奇异可视化仿真