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利用姿态约束的并联机器人运动学标定方法

西安交通大学学报 2008年第12期42卷 1445-1449页

作者：任晓栋冯祖仁苏承平西安交通大学系统工程研究所西安710049 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

为了提高并联机器人运动精度,提出了一种利用姿态约束的运动学标定方法.借助一个双轴倾角仪,建立了机器人末端2个姿态角恒定约束,根据这种约束构造了相应的辨识模型和标定算法.标定算法得益于倾角仪重复精度和分辨率高于位置精度的特点... 详细信息

为了提高并联机器人运动精度,提出了一种利用姿态约束的运动学标定方法.借助一个双轴倾角仪,建立了机器人末端2个姿态角恒定约束,根据这种约束构造了相应的辨识模型和标定算法.标定算法得益于倾角仪重复精度和分辨率高于位置精度的特点,不受其位置精度和量程的限制,同时可避免施加机械约束给并联机器人主动关节带来特殊要求.仿真计算表明,在杆长测量精度为2μm、倾角仪重复精度为0.001°的条件下,经过标定后并联机器人的位置精度可达0.1 mm,姿态精度可达0.01°.

关键词：姿态约束运动学标定并联机器人

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水下航行器终端姿态约束的制导方法研究

系统工程与电子技术 2001年第11期23卷 70-72,86页

作者：刘正平徐德民王晓娟西北工业大学陕西西安710072

针对水下航行器采用主视声纳和旁视声纳识别和跟踪 ,引入了初始导引段跟踪虚拟目标的概念 ,提出一种新的精确制导方法 ,给出了导引跟踪数学模型 ,并进行了仿真和分析。结果表明 :该导引方法对水下航行器和目标的初始态势几乎没有限制。

关键词：制导系统目标探测水下航行器姿态约束声纳

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基于末端杆件姿态约束的串联机器臂避碰策略

同济大学学报（自然科学版） 2016年第1期44卷 128-135页

作者：王恒升黄平伦彭天博中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

根据双臂凿岩台车上六自由度串联机械臂的工作特点,为减小机械臂运动干涉的可能性,提出了该机械臂在运动过程中保持末端杆件垂直于工作断面的姿态约束条件,并给出实现这一约束条件的运动学方法和空间杆件发生干涉的判断式.针对某隧道断... 详细信息

根据双臂凿岩台车上六自由度串联机械臂的工作特点,为减小机械臂运动干涉的可能性,提出了该机械臂在运动过程中保持末端杆件垂直于工作断面的姿态约束条件,并给出实现这一约束条件的运动学方法和空间杆件发生干涉的判断式.针对某隧道断面64个炮孔设计,对机械臂运动进行了仿真,结果表明文中所提方法具有良好的避碰效果.

关键词：六自由度串联机械臂避碰运动干涉姿态约束

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基于姿态约束特征增强的人脸关键点检测算法

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：谢佳邹腊梅钟胜华中科技大学多谱信息智能处理技术全国重点实验室华中科技大学人工智能与自动化学院

为了解决人脸关键点检测中的大姿态问题，并获得精度和计算量的平衡，本文提出了一种基于姿态约束特征增强的三阶段轻量级网络。首先，第一阶段采用轻量级骨干网络；第二阶段提出了基于空间通道感知模块的特征金字塔，帮助模型感知面部... 详细信息

为了解决人脸关键点检测中的大姿态问题，并获得精度和计算量的平衡，本文提出了一种基于姿态约束特征增强的三阶段轻量级网络。首先，第一阶段采用轻量级骨干网络；第二阶段提出了基于空间通道感知模块的特征金字塔，帮助模型感知面部几何关系；第三阶段使用特征加强网络进行特征增强，保持高分辨率表示，有益于提高热图回归的精度。检测头结合坐标回归与热图回归，同时预测热图分数和坐标偏移，帮助提高模型精度。接着，提出了融合数据平衡姿态因子和偏航因子的损失函数进行姿态约束。针对数据平衡姿态因子，首先通过普氏分析法和主成分分析法将样本投影到一维得到姿态系数，接着利用区间占比率和姿态系数即可得到；针对偏航因子，设计了偏航程度计算公式进行计算。最后，实验结果表明本文算法达到了精度与计算量的平衡，并有效地提升了大姿态下的检测精度。

关键词：人脸关键点检测轻量级网络空间通道感知模块特征增强姿态约束

基于末端姿态约束的液压凿岩机械臂运动控制研究

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液压气动与密封 2023年第9期43卷 11-18页

作者：刘阳徐巧玉贾广山方梦娟张正河南科技大学机电工程学院河南洛阳471000 洛阳银杏科技有限公司河南洛阳471000

为了使凿岩机械臂末端能够保持期望初始姿态且平稳、准确地移动至目标位置,提出一种基于末端姿态约束的液压凿岩机械臂运动控制方法。首先,基于雅可比矩阵建立机械臂末端广义速度与关节速度关系;然后,分析驱动油缸结构并采用全微分方法... 详细信息

为了使凿岩机械臂末端能够保持期望初始姿态且平稳、准确地移动至目标位置,提出一种基于末端姿态约束的液压凿岩机械臂运动控制方法。首先,基于雅可比矩阵建立机械臂末端广义速度与关节速度关系;然后,分析驱动油缸结构并采用全微分方法建立机械臂关节速度与油缸伸缩速度的函数关系,从而基于末端姿态不变的约束,建立机械臂末端广义速度与油缸伸缩速度的对应关系;最终通过控制器给定相应电信号直接控制各油缸伸缩速度完成对姿态约束下凿岩机械臂末端广义速度的控制。使用MATLAB和V-REP(Virtual Robot Experimentation Platform)软件分别对凿岩机械臂末端速度与关节速度关系以及三角油缸和梁摆动油缸伸缩量与关节角度对应关系进行验证,确保计算过程的正确性。通过现场实验得出数据表明:在末端姿态约束下控制凿岩机械臂保持某一期望初始姿态运动不同时间到达不同位置,凿岩机械臂末端最大姿态角偏差为0.42°,末端位置相对误差不超过0.41%,凿岩机械臂运动平稳,说明该运动控制方法可以在保证平稳运行前提下实现凿岩机械臂末端定位,从而满足工程实际需求。

关键词：液压凿岩机械臂姿态约束雅可比矩阵油缸伸缩量

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基于飞机姿态约束的位控液压缸标定方法研究

基于飞机姿态约束的位控液压缸标定方法研究

2020中国航空工业技术装备工程协会年会

作者：张伟徐健中国飞机强度研究所

飞机结构强度试验中,一般通过位控液压缸对飞机的姿态进行约束,传统的位控液压缸标定都采用两点式标定法,控制精度不够精确。为此,提出了在原有控制系统的基础上,采用新的标定方法,改进了控制精度。对两种方法进行了对比试验,试验结果说... 详细信息

飞机结构强度试验中,一般通过位控液压缸对飞机的姿态进行约束,传统的位控液压缸标定都采用两点式标定法,控制精度不够精确。为此,提出了在原有控制系统的基础上,采用新的标定方法,改进了控制精度。对两种方法进行了对比试验,试验结果说明,原来的两点式标定方法精度较低,适合于要求不高的位移控制中,新的方法提高了位移控制精度,改善了飞机姿态约束的准确度。

关键词：姿态约束位移控制位控液压缸标定方法

来源： cnki会议评论

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考虑姿态禁忌约束的航天器安全姿态跟踪控制

系统工程与电子技术 2013年第3期35卷 574-579页

作者：郑重宋申民张保群哈尔滨工业大学航天学院控制理论与制导技术研究中心黑龙江哈尔滨150001

针对航天器姿态跟踪过程中的姿态约束问题,提出了一种基于势函数的安全姿态机动控制算法。与姿态定点机动的姿态约束问题不同,引入误差四元数和误差角速度,建立了航天器姿态跟踪误差模型。采用四元数描述了姿态禁忌区域,并根据禁止姿态... 详细信息

针对航天器姿态跟踪过程中的姿态约束问题,提出了一种基于势函数的安全姿态机动控制算法。与姿态定点机动的姿态约束问题不同,引入误差四元数和误差角速度,建立了航天器姿态跟踪误差模型。采用四元数描述了姿态禁忌区域,并根据禁止姿态最小允许角构造了一种新的规避高斯势函数。利用规避势函数和吸引势函数得到安全姿态机动控制器,对于无扰动和有扰动的情况分别分析了闭环控制系统的Lyapunov稳定性。最后,对于有约束的姿态跟踪情况进行了计算机数值仿真。仿真结果表明,所提出的控制方法既能实现姿态跟踪的目的,又能确保航天器在机动过程中不会进入姿态禁忌区域。

关键词：安全姿态跟踪姿态约束势函数法航天器

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一种考虑终端姿态角约束的弹道制导设计方法

上海航天（中英文） 2020年第S2期37卷 75-79页

作者：王颖郝钏钏朱亮聪修观陈韦贤上海宇航系统工程研究所上海201109

针对需要满足一定入轨姿态的发射任务,提出一种带终端姿态角约束的弹道制导设计方法。该方法在传统弹道设计的基础上,加入终端姿态约束,探讨了末级优化分段段数的选取对运载能力的影响,并应用二次曲线迭代制导算法进行制导控制,满足终... 详细信息

针对需要满足一定入轨姿态的发射任务,提出一种带终端姿态角约束的弹道制导设计方法。该方法在传统弹道设计的基础上,加入终端姿态约束,探讨了末级优化分段段数的选取对运载能力的影响,并应用二次曲线迭代制导算法进行制导控制,满足终端轨道约束和姿态约束。以某型运载火箭为例进行仿真,仿真结果表明,在具有相同姿态角约束的条件下,该算法能提高一定的运载能力,能够在保证入轨精度的同时满足终端姿态约束,具有一定的工程应用价值。

关键词：姿态约束弹道制导

一种基于PIO改进强化学习的航天器复杂多约束姿态机动规划新方法

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中国科学：技术科学 2023年第2期53卷 200-209页

作者：华冰孙胜刚吴云华陈志明南京航空航天大学航天学院南京210016

本文针对多个姿态约束条件下的航天器姿态机动规划问题进行了研究,提出了一种基于鸽群算法的改进的策略梯度强化学习算法(PIOPGRL).首先,针对强制指向约束和禁止指向约束,建立了基于角度的姿态约束模型,根据约束模型建立了强化学习的回... 详细信息

本文针对多个姿态约束条件下的航天器姿态机动规划问题进行了研究,提出了一种基于鸽群算法的改进的策略梯度强化学习算法(PIOPGRL).首先,针对强制指向约束和禁止指向约束,建立了基于角度的姿态约束模型,根据约束模型建立了强化学习的回报函数.然后,使用适应度函数替代策略评价函数,将鸽群算法与强化学习相融合.针对策略梯度强化学习算法计算量大、收敛速度慢的问题,使用鸽群算法求解策略梯度,极大减少了计算量.仿真结果表明,相比于策略梯度强化学习算法,基于自PIO改进强化学习的航天器姿态机动规划算法(PIOPGRL)在极大减少计算量的同时,有更优的规划结果,更小的机动代价,适用于微小航天器解决多个姿态约束条件下的姿态机动规划问题.

关键词：姿态机动姿态约束路径规划强化学习鸽群算法航天器