国家自然科学基金(61175080)
- 作品数：26 被引量：239H指数：9
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- 多目标融合的冗余空间机械臂碰前轨迹优化被引量：11
- 2014年
- 面向在轨对接与装配任务,提出了多目标融合的冗余度空间机械臂碰前轨迹优化方法。通过分析任务特点,阐述了空间机械臂碰前的多重任务目标。针对由空间机械臂连续轨迹跟踪、碰撞姿态控制及碰撞冲量幅值优化三个目标组成的第一类任务,通过设置任务优先级融合多目标并采用基于主任务零空间的方法实现对碰前轨迹的优化;而对由空间机械臂点到点规划、碰撞姿态控制及碰撞冲量幅值优化三个目标组成的第二类任务,通过设置任务权重将多目标融合并采用遗传算法对碰前轨迹进行优化。以典型七自由度机械臂为例开展仿真实验,验证了提出的轨迹优化方法的有效性。
- 贾庆轩张龙陈钢孙汉旭
- 关键词：空间机械臂遗传算法
- 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
- 面向轨迹跟踪任务的机器人运动可靠性评估被引量：5
- 2014年
- 针对轨迹跟踪任务,阐述了机器人运动可靠性与末端定位精度的数学关系,分析了定位精度的影响因素,建立了面向轨迹跟踪任务的机器人运动可靠性通用模型。引入等效极值原则,将模型求解的多维积分问题转化为一维积分问题,实现了模型的简化求解。以八自由度模块化机器人为研究对象开展仿真研究,实现了典型轨迹跟踪任务的运动可靠性定量评估;在引入相同误差的情况下,深入分析了各因素对运动可靠性的影响情况,分析结果为轨迹跟踪任务的优化控制提供了理论依据。
- 李彤贾庆轩陈钢孙汉旭
- 关键词：机器人
- 考虑关节限位的冗余度机器人重复性路径规划研究被引量：3
- 2013年
- 针对冗余度机器人末端执行封闭轨迹任务时关节角度漂移问题,提出了一种考虑关节限位的重复性路径规划方法。基于梯度投影法,提出重复运动优化算子,并将其引入到冗余度机器人伪逆运动方程中,实现冗余度机器人无漂移重复运动;通过设计平滑因子,提出了改进的回避关节极限方法,并将该方法融入到机器人重复运动规划方程中,实现了考虑关节限位的重复性路径规划。利用数值仿真实验,与现有的相关方法进行比较,验证了提出算法的正确性和有效性;通过8自由度机器人平台验证了考虑关节限位的重复性路径规划方法的实用性。
- 贾庆轩吴楚锋陈钢孙汉旭
- 关键词：冗余度机器人梯度投影法
- 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
- 预选择最小距离指标的冗余机器人动态避障算法被引量：15
- 2013年
- 从冗余机器人动态避障的实时性出发,提出了一种预选择最小距离指标.利用方向包围盒OBB(oriented bounding box)进行建模,通过相交测试,在计算实时距离之前剔除安全杆件,并采用局部映射距离计算方法,利用目标点坐标值直接得出实时最小距离.在此基础上,建立与最小距离相关的避障增益和逃逸速度,利用冗余机器人零空间映射矩阵进行避障路径规划.最后,通过仿真证明了利用预选择最小距离指标进行动态避障的有效性和高效性,与传统避障算法相比,整体规划时间减少了15.5%.
- 贾庆轩张倩茹高欣陈钢宋荆洲
- 关键词：冗余机器人动态避障
- 利用小波包和SVDD的分拣机轴承故障诊断被引量：7
- 2012年
- 针对邮政分拣机供包台轴承故障识别精度较低问题,展开一种基于小波包结合支持向量数据描述的振动故障辨识研究。运用小波变换对检测的振动信号进行降噪,再利用统计分析、共振解调和小波包技术从预处理后的信号中提取故障特征频率和小波包能量等时、频域特征作为输入向量。通过核参数优化选取和正常类样本集训练学习,建立描述轴承正常工作状态的最小特征超球体作为预测模型并带入轴承试验台中。试验结果表明,该方法的正确识别率可以达到98%以上。
- 陈伟贾庆轩孙汉旭
- 关键词：故障诊断支持向量数据描述
- 单杆柔性臂的动态切换滑模-最优混合控制被引量：2
- 2013年
- 针对单连杆柔性臂的点对点定位问题,提出了动态滑模控制与最优控制相结合的混合控制方法.利用奇异摄动法将柔性臂系统分为慢变和快变2个子系统,并分别设计控制器;对慢变子系统采用基于动态切换函数的动态滑模控制.该方法考虑到了执行机构的动态特性,可以消除控制输入的抖振.快变子系统经变换后呈线性系统,故采用简单的最优控制即可快速有效地抑制振动.数值仿真结果表明,该方法不仅有效地降低了滑模控制所固有的抖振,而且能实现柔性臂的精确定位和振动抑制.
- 贾庆轩邓夏褚明黄飞杰
- 关键词：柔性臂奇异摄动动态滑模控制
- OSG与Bullet的结合研究与实现被引量：3
- 2014年
- 图形引擎和物理引擎在虚拟现实的仿真模拟和游戏开发等领域扮演着越来越重要的角色。为了使虚拟场景的仿真更加逼真,需要将图形渲染引擎与物理引擎相融合。鉴于此,在充分了解开源图形引擎OSG和开源物理引擎Bullet的基础上,分析两者各自的特点,并研究如何有效地将两者相互绑定。在研究结果的指导下,构建出一个具有物理特性的虚拟环境。实例的仿真结果验证二者的结合在虚拟仿真中的实用性,这为建立真实的仿真环境提供了一种可行的方案。
- 贾庆轩廖裕宁
- 关键词：图形引擎物理引擎碰撞检测
- 基准圆光栅偏心检测及测角误差补偿被引量：58
- 2012年
- 为了修正关节测试平台中由圆光栅安装偏心所产生的测量误差,建立了圆光栅偏心测角误差补偿模型并对安装偏心检测方法进行研究。首先,根据圆光栅测角与偏心参数间的几何关系,推导出圆光栅测量误差补偿模型。然后,描述了采用双读数头对比接收正弦信号间相位差,检测偏心参数的方法和原理;通过合成信号的李萨茹图形,检测出关节测试平台内圆光栅的偏心距及偏心方向。最后,根据所推导的偏心测角误差补偿公式对测试系统进行修正。对比实验结果表明:修正后的圆光栅测角精度大幅提高,测量精度提高了近5倍,满足关节测试平台的测量精度要求。
- 艾晨光褚明孙汉旭张延恒叶平
- 关键词：圆光栅
