国家重点基础研究发展计划(2013CB733005)
- 作品数：8 被引量：44H指数：4
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- 相关领域：自动化与计算机技术电气工程机械工程更多>>
- 基于QR分解的冗余度机械臂雅可比矩阵求逆方法被引量：5
- 2013年
- 针对冗余度机械臂在轨操作实时性的需求,提出一种基于QR分解的冗余度机械臂雅克比矩阵求逆方法。根据具体的冗余度机械臂的构型特点,将运动学逆解过程划分为多个模块,采用修正施密特QR分解方法计算机械臂雅可比矩阵的伪逆,利用硬件描述语言在FPGA上对各个模块进行了实现。以机械臂直线运动为例,通过仿真实验与利用Matlab解算的方法进行了对比,并研究了定点数长度对硬件资源和误差的影响。实验结果验证了所提出雅克比矩阵求逆方法的可行性及有效性。
- 韩亮亮叶平孙汉旭吉雪
- 关键词：冗余度机械臂QR分解雅可比矩阵FPGA
- 基于主任务零空间的空间机械臂重复运动规划被引量：10
- 2013年
- 针对空间机械臂执行封闭在轨操作任务时,终止时刻机械臂关节角与基座位姿发生漂移的问题,提出一种基于主任务零空间的空间机械臂重复运动规划方法。结合在轨操作任务特点,分析了空间机械臂重复运动要求,将重复运动问题转化为关节构型、末端姿态与基座姿态复位优化问题并设计了空间机械臂重复运动优化算子;在此基础上,引入任务优先级概念,将重复运动优化算子引入主任务的零空间,保证主任务完成的同时机械臂重复运动得以优化;进而为增强重复运动优化能力,空间机械臂基座姿态保持算子也被引入。仿真结果表明,新算法能够减小关节角与基座位姿的漂移,实现空间机械臂重复运动规划,可以应用于实际的控制系统中。
- 陈钢张龙贾庆轩孙汉旭
- 关键词：空间机械臂任务优先级
- 球形机器人驱动系统设计与路径跟踪控制被引量：2
- 2014年
- 设计了一种球形机器人驱动系统,通过在竖直平面内调整滚动轴的水平倾角控制转向,由一个变量,即滚动轴的水平倾角就可以表征滚动轴,因此控制模型中仅有水平倾角和驱动电动机转速两个变量,不需要复杂的运算就可以确定控制策略。引入相对曲率半径的概念,作为转向控制指标,借助微分几何中平面曲线论的唯一存在定理,通过改变滚动轴的水平倾角使轨迹与路径的相对曲率半径在对应点达到一致,以实现对路径的跟踪。所给出的球形机器人驱动系统及其控制策略不需要测量传感器确定运动状态,而是通过运行时间计算轨迹弧长实施控制。针对相对曲率半径的几个特殊值验证了控制策略的正确性,仿真结果也证明了算法的可行性。
- 安凯
- 关键词：球形机器人弧长
- 空间机械臂地面微重力混合模拟方法研究被引量：10
- 2013年
- 针对可用于空间站组装的7-DOF空间机械臂的结构特点,提出了基于气浮和静平衡的地而微重力混合模拟方法.采用气浮法实现7-DOF空间机械臂中间段的重力补偿,并设计两套静平衡机构分别用于实现7-DOF空间机械臂两端肩部和腕部的重力补偿.利用该混合模拟方法搭建的地面微重力实验系统,能够实现7-DOF空间机械臂的3维运动,可用于7-DOF空间机械臂的末端定位精度测试、目标捕获等地面实验研究.利用ADAMS建立了7-DOF空间机械臂地面微重力实验系统的仿真模型,并进行了仿真实验研究.仿真实验结果表明:该方法可以用于7-DOF空间机械臂的微重力模拟.
- 叶平何雷宋爽孙汉旭
- 关键词：空间机械臂微重力环境气浮
- 基于等效质量的太空机械臂多体系统碰撞分析被引量：4
- 2015年
- 从等效质量角度出发,针对不同的操作环境,提出多体系统离散碰撞动力学建模及连续碰撞动力学建模方法,并分析碰撞对系统造成的影响。首先,由系统动力学方程及能量方程推导出太空机械臂末端等效质量,在此基础上,针对刚/柔环境,分别建立多体系统离散碰撞动力学模型和连续碰撞动力学模型,并针对七种连续碰撞模型提出选取标准,以便更真实地模拟实际碰撞过程。最后,以典型的太空七自由度机械臂为例开展仿真试验,两种方法的对比结果校验了该算法的正确性。
- 贾庆轩张龙陈钢孙汉旭
- 关键词：等效质量多体系统碰撞动力学
- 机器人运动学参数递推标定方法被引量：9
- 2013年
- 为了获得准确的机器人运动学参数,提出了一种机器人运动学参数递推标定方法.基于机器人运动学模型,建立了相邻连杆局部坐标系误差模型,进而提出了从末端连杆坐标系至基坐标系进行运动学参数递推标定的方法.以八自由度机器人为研究对象,在利用激光跟踪仪建立连杆坐标系的基础上,通过实验验证了运动学参数递推标定方法的有效性和实用性.
- 陈钢贾庆轩李彤孙汉旭
- 关键词：串联机器人
- 未知负载转矩下机械臂关节参数在线辨识及控制参数在线研究
- 2016年
- 机械臂运行过程中,关节伺服系统的负载转动惯量和阻尼系数呈现时变特性,现有方法在未知负载转矩的情况下无法完成转动惯量和阻尼系数同时辨识。提出一种基于离散模型参考自适应算法在线同时辨识负载转动惯量和阻尼系数的方法,通过对关节伺服系统电机的机械方程离散化得到含有转动惯量和阻尼系数的模型自适应参考模型,采用朗道离散时间递推参数辨识机制推导模型自适应率进行参数辨识;利用参数辨识结果和设定的误差阈值在线优化控制参数。此方法能在线同时辨识转动惯量和阻尼系数并根据辨识结果优化速度环PI控制器参数值,提高速度的动态响应性能。仿真结果证明了参数辨识方法和控制器参数在线优化方法的有效性。
- 程勇孙汉旭叶平武高雨
- 关键词：转动惯量模型参考自适应
- 基于微分方程的蓄电池内阻测量技术被引量：4
- 2014年
- 提出一种基于微分方程的蓄电池内阻测量方法,通过连接方波发生器,测定方波发生器接通情况下即将断开瞬间其两端的电压,方波发生器断开时即将接通瞬间其两端的电压,方波发生器断开情况下接通瞬间的电压,并通过公式计算获得蓄电池的欧姆内阻值和极化电阻值,用以判定蓄电池的失效程度。本方法能够更精确地反映蓄电池内阻的变化,从而更准确地判断蓄电池的失效程度。与原有测量方法相比较,该方法的计算更加简便,测量结果更加可靠。
- 安凯
- 关键词：微分方程内阻
