杨辉
- 作品数：7 被引量：26H指数：4
- 供职机构：东北大学机械工程与自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术医药卫生金属学及工艺更多>>
- PAM仿生肘关节运动学逆解建模及验证被引量：2
- 2015年
- 针对三自由度气动人工肌肉(PAM)仿生肘关节,首先利用伪刚体模型法,建立其运动学逆解数学模型;其次,根据上述模型对机构运动学逆解进行仿真分析;最后,搭建气动肌肉仿生肘关节的仿真系统模型,利用所建运动学逆解模型实现对机构虚拟样机的PID控制。由仿真结果可以看出,在设计工作空间内,三根气动肌肉长度变化连续、平稳,说明机构在运动过程中,具有良好的平滑性;且通过调节PID参数,机构前臂圆盘转角轨迹曲线与期望轨迹曲线基本吻合,从而验证了机构运动学逆解模型的准确性。
- 杨辉郝丽娜项超群韩辉马志沣
- 关键词：PAM伪刚体模型运动学逆解PID
- 气动人工肌肉上肢仿生关节设计被引量：4
- 2014年
- 气动系统以其具有结构简单、无污染、维修方便等优点,得到越来越广泛的应用。基于人体的拮抗肌对拉驱动原理,利用气动人工肌肉(PAM)驱动器,设计了三自由度(3-DOF)的仿生关节。在Adams环境下建立关节模型虚拟样机,并对其进行了运动仿真。仿真结果表明,该仿生关节结构运动曲线平滑、运动平稳、柔顺性好,满足设计要求。除此之外,对加工出的原理样机进行了可行性实验验证,绕X轴的旋转实验表明:a.当充气压力越大,前臂平台转角速度越快,b.当充气压力在0.2 MPa及以上时前臂平台转角达到所需角度。绕Z轴的转角实验表明,前臂圆盘的转角范围为可达所需角度,验证了机构的可行性。
- 项超群杨辉柳强胡理通郝丽娜
- 关键词：运动仿真
- 面向人工肌肉驱动器的无模型自适应滑模控制研究被引量：1
- 2017年
- 针对人工肌肉驱动器模型的控制策略较为复杂、控制参数较多、调节过程较为繁琐、通用性较差等问题.首先基于梯度法设计了无模型自适应滑模控制器(MFASMC)并对其稳定性进行了证明.然后,利用该控制器分别对离子交换聚合金属(IPMC)以及气动人工肌肉(PAM)两种典型人工肌肉驱动器进行控制仿真实验,从而对其控制精度、适应性及通用性进行验证.由仿真结果可知,通过设计控制器参数的调节规律,MFASMC算法可以实现对控制参数的快速在线调节,故对于不同种类的人工肌肉驱动器避免了繁杂的数学建模过程及控制参数调节过程,具有良好的适应性及通用性.
- 杨辉郝丽娜孙智涌陈洋
- 关键词：人工肌肉气动人工肌肉
- 基于改进J-A模型的气动肌肉迟滞建模及其补偿控制被引量：3
- 2018年
- 针对气动肌肉非对称迟滞现象,采用改进Jiles-Atherton(J-A)模型来对其进行描述,并利用自适应权重粒子群来对模型所需参数进行辨识;通过与实验数据进行对比,对所建模型精度进行验证。基于所建迟滞模型,进而提出一种积分逆迟滞补偿器,通过将其引入到PID控制系统中,实现对气动肌肉的迟滞补偿控制。仿真结果表明,引入迟滞补偿器后显著提高了对气动肌肉的控制精度,验证了所提迟滞补偿器的有效性。
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- 关键词：气动肌肉
- 3DOF-PAM并联机器人设计与动力学建模被引量：4
- 2016年
- 该设计依据气动肌肉特性和并联机器人理论,结合仿生学的设计方法,开发了一个3自由度气动肌肉并联机器人机构。基于气动肌肉的变刚度特性,将其简化为变刚度弹簧,并通过考虑其在机构运动过程中的质心变化特性,结合拉格朗日动力学方法对3DOF-PAM并联机器人进行动力学建模,运用MATLAB软件对建立的动力学模型进行仿真分析研究,分析3DOF-PAM并联机器人在不同负载下运动过程中的动力学特性,为气动肌肉驱动的并联机器人的高精度轨迹控制建立理论基础。
- 薛帮灿郝丽娜杨辉
- 关键词：气动肌肉并联机器人动力学建模
- 并联机构正运动学AWPSO-SM求解算法被引量：4
- 2017年
- 通过将数值迭代算法与智能优化算法相结合,提出并联机构正运动学问题的通用求解算法——自适应权重粒子群-弦截法(AWPSO-SM)算法,并针对3-UCU(U为万向副,C为圆柱副)并联机构给出AWPSO-SM的详细求解过程。为了验证所提算法的有效性,在Matlab环境下,分别给出3-UCU、3-PPR(P为移动副,R为转动副)以及4-SPS(S为球副)3种典型并联机构正运动学问题的求解算例,并分别与AWPSO和弦截法的求解结果进行对比。由仿真结果可知,AWPSO-SM克服了单一方法在局部收敛性和初值选取方面对计算结果的影响,可有效地对并联机构的正运动学问题进行求解。
- 杨辉郝丽娜项超群
- 关键词：并联机构正运动学
- 针对气动肌肉仿生肘关节抖振现象的Kalman-PID控制被引量：9
- 2017年
- 本文为了抑制气动人工肌肉(PAM)抖振现象,首先利用PID控制律近似代替其数学模型,求得其离散状态方程并代入到离散卡尔曼递推公式中,进而提出基于PID控制参数的卡尔曼PID(Kalman-PID,KPID)控制算法.为了验证算法的有效性,以3自由度PAM仿生肘关节为控制对象,分别利用PID及KPID控制器对其进行位姿控制.由实验结果可知,该算法相较PID控制器拥有更高的控制精度,提升了系统的鲁棒性,能够有效抑制由系统过程误差及测量误差所引起的PAM抖振现象,从而使仿生肘关节运动更加平稳.此外,不同于传统卡尔曼滤波算法与控制算法相结合的方式,KPID控制算法无需事先知道被控对象精准的数学模型及噪音特性的先验知识,从而避免复杂的数学建模过程,扩大了卡尔曼滤波算法的应用范围.
- 杨辉郝丽娜陈洋薛帮灿
- 关键词：PID控制参数
