国家自然科学基金(61170304)
- 作品数：6 被引量：19H指数：3
- 相关作者：施智平关永张杰李晓娟叶世伟更多>>
- 相关机构：首都师范大学北京化工大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目国家自然科学基金北京市优秀人才培养资助更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 串联机器人雅可比矩阵的高阶逻辑形式化被引量：4
- 2016年
- 机器人雅可比矩阵是描述机器人运动性能的重要参数,保证机器人雅可比矩阵的描述、求解及分析的正确性和可靠性非常重要.然而传统的数值计算与计算机代数符号方法不能给出100%精确和完备的分析与验证.基于高阶逻辑定理证明技术固有的高可靠性和证明完备性,以运动旋量和串联机器人正向运动学指数积公式为数学基础,在高阶逻辑定理证明器HOL4中建立串联机器人正向运动学的形式化模型,对其旋量法描述的速度雅可比矩阵进行严格的形式化分析与验证.最后通过对Stanford机器人的雅可比矩阵的形式化分析,说明本文形式化工作的实用性和正确性.
- 杨秀梅施智平吴爱轩关永叶世伟张杰
- 关键词：形式化验证
- GJK算法的一种特殊情形的形式化验证和应用被引量：3
- 2015年
- 计算几何算法经常用于机器人避碰运动规划等安全攸关领域,对这些算法进行正确性证明非常重要.用形式化方法对算法进行验证是一种十分有效的手段,尤其是定理证明的方法用严格的数学公理和定理推理证明逻辑模型的性质,对所验证的性质而言是完备的.基于GJK算法设计了计算空间两条线段间距离的算法,用定理证明器HOL4对其相关的定义和定理进行形式化定义和证明,进而基于霍尔逻辑完成形式化表示和证明,对该算法的正确性实现了形式化验证.最后,给出了这一经过验证的算法在双臂机器人无碰撞运动规划中的应用.
- 安育龙施智平叶世伟李晓娟张杰魏洪兴
- 关键词：形式化方法机器人规划定理证明HOL
- 穿刺机器人运动安全性的形式化分析与建模
- 2018年
- 混成系统是实时嵌入式系统的重要子类,其行为中存在连续变化和离散跳转混杂的情况,使得混成系统行为复杂,安全性难以掌握。近年来,混成系统在医疗环境中得到越来越广泛的应用。其中,医疗机器人的穿刺运动控制系统呈现高度复杂的混成性,如果机器人在穿刺过程中失控将导致不可挽回的严重后果。因此穿刺机器人运动行为的安全性设计成为了亟需解决的问题。首先根据穿刺机器人的运动学设计,将机器人的复杂运动分解。然后基于微分动态逻辑理论从混成系统的角度出发对穿刺机器人的运动控制系统进行了形式化建模与分析,并使用证明工具KeYmaera归纳出微分不变式,获得了控制模型的参数约束。最后提出了针对机器人运动到某一靶目标区域这类运动学问题的一般性验证模型。
- 孙浩然施智平关永关永
- 关键词：混成系统医疗机器人形式化验证
- 共形几何代数与机器人运动学的形式化被引量：3
- 2016年
- 共形几何代数作为一种新的几何表示和计算系统,它为经典几何提供了简洁、直观和统一的齐性代数框架,目前在现代科技的各个领域有很广泛的应用,但是利用共形几何代数进行计算和建模分析的传统方法如数值计算方法和符号方法存在计算不精确等问题.定理证明方法是一种验证系统正确性的严密的形式化方法.在高阶逻辑证明工具HOL-Light中建立共形几何代数系统的形式化模型,提出基本代数运算、几何体表示和几何变换等理论的相关逻辑定义和性质证明.最后为了说明共形几何代数形式化的有效性和实用性,基于共形几何逻辑模型对5R串联机器人的运动学反解进行形式化建模并提出验证方案.
- 马莎施智平关永李黎明邵振洲张杰
- 关键词：共形几何代数形式化验证定理证明运动学反解
- ROS中XML-RPC协议实现的形式化验证被引量：3
- 2015年
- XML-RPC协议是ROS节点通讯的核心调用机制,其实现的正确性关乎整个系统的顺利运行.使用模型检测和定理证明结合的方法对ROS系统中的XML-RPC协议进行验证.首先使用CBMC模型检测工具逐个验证协议源代码的函数,然后对模型检测不能全面验证的循环结构使用霍尔逻辑建立模型并在Isabelle/HOL定理证明器中验证.本文的工作结合两种形式化方法的优点,既克服了定理证明人工干预过多、工作量繁杂的问题,又避免了模型检测中出现状态爆炸的问题.
- 贾娟娟施智平关永李勇坚魏洪兴
- 关键词：有界模型检测定理证明
- 用LTL模型检验的方法验证SpaceWire检错机制被引量：7
- 2012年
- SpaceWire是应用于航空航天领域的高速通信总线协议,对SpaceWire设计正确性与可靠性要求极高,由于传统的验证方法,存在不完备性等缺陷,对SpaceWire的严格验证一直是备受关注的问题之一。模型检验以其验证的完备性得到设计人员的重视。提出用线性时态逻辑(LTL)模型检验的方法验证SpaceWire系统的检错机制。在检错模块中,该方法与用分支时态逻辑(CTL)验证方法相比,BDD分配数和状态数明显减少,提高了验证效率,还验证了错误优先级;对检错模块处理的五种错误的发生进行验证,验证结果均为正确。该方法实现了对检错机制的完备性验证。
- 董玲玲关永李晓娟施智平张杰华伟
- 关键词：形式化验证
