王明辉
- 作品数：76 被引量：328H指数：10
- 供职机构：中国科学院沈阳自动化研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术金属学及工艺天文地球农业科学更多>>
- 基于多目标遗传算法的水陆两栖可变形机器人结构参数设计方法被引量：36
- 2012年
- 水陆两栖可变形机器人是一种兼具变形能力与两栖环境适应能力的新型移动机器人。在其机构设计中,结构参数直接影响该机器人在任务环境中的各项机动性能。针对水陆两栖可变形机器人工作环境复杂性和任务多变性,提出一种基于多目标遗传算法的机器人结构参数设计方法,以得到该型机器人在两栖环境中的最优的综合性能。在水陆两栖可变形机器人陆地环境和水环境中运动学和动力学模型基础上,建立两栖环境中机器人的机动性能指标函数与结构参数的映射关系,并在此基础之上构建面向水陆两栖可变形机器人的结构参数设计的多目标优化问题。利用多目标遗传算法得到该多目标机构参数设计问题的Pareto最优解集,并且通过组合赋权方法确定各目标决策属性的权重,从Pareto最优解集中得到符合设计要求的水陆两栖可变形机器人的各项机构参数最优解,进而指导机器人最终结构参数设计。根据最终得到的结构参数研制出水陆两栖可变形机器人样机Amoeba-II,并在两栖环境下进行样机的各项性能试验,最终验证了基于多目标遗传算法的机器人结构参数设计方法的有效性以及在机器人设计中的适用性。
- 李楠王明辉马书根李斌王越超
- 关键词：多目标遗传算法结构参数
- 一种远程注射器
- 本发明涉及远距离救援器械，具体地说是一种远程注射器，包括与机器人相连的电机座、注射装置、弹射装置、充气装置、注射器，注射装置中电机通过丝杠滑块带动注射器活塞前后运动，电机正转注射器活塞向后运动药液由大气压作用进入注射器管...
- 李斌郑怀兵王聪张国伟王明辉
- 文献传递
- 可重构机器人体系结构及模块化控制系统的实现被引量：15
- 2006年
- 本文提出了一种适用于新型可重构星球机器人的模块化控制系统,根据机构和运动特性,基于CAN总线和分布式控制器技术,将系统结构和功能分解成不同模块由各自的控制器独立执行,建立具有任务层和运动层的分层次控制结构,实现了组合式规划、分布式控制的混合式控制方法。本文设计了两种不同的控制器,并采用PPG脉冲宽度调节方法实现了对在机器人上使用的R/C电机的标定和控制。通过在子机器人原理样机上进行实验,验证了这套控制系统和控制体系结构的可行性。
- 王明辉马书根李斌王越超
- 一种具有铲取和筛选功能的采样工具
- 本发明属于航天自动化工程领域，具体地说是一种具有铲取和筛选功能的采样工具，包括壳体，土壤、岩石铲取舱门，土壤、岩石铲取舱门传动机构及电机组件，土壤、岩石铲取舱门分别转动安装在壳体的两端，电机组件安装在壳体上，并通过传动机...
- 李斌李志强王明辉王聪张国伟
- 文献传递
- 基于能量平衡的蛇形机器人被动蜿蜒控制方法被引量：1
- 2013年
- 在蜿蜒运动中,步态影响蛇形机器人的适应能力.为了提高蛇形机器人的适应速度,提出一种新的控制方法——基于能量平衡的被动蜿蜒控制方法.这种控制方法从能量平衡角度动态地考虑蛇形机器人、环境和控制量之间的相互关系.被动蜿蜒的核心思想体现在蛇形机器人为了实现能量按需供给,根据不同的环境和不同的运动需求调节运动步态,最终选择一个适应环境和运动需求的步态,经过调节获得的步态稳定在适应性优化的目标状态,即最优的力矩分布、动态跟随和能量的供需平衡,这种步态的产生受环境和运动需求的调节具有被动性.仿真和实验分别从蛇形机器人蜿蜒运动的关节角幅值和蜿蜒运动的自调节过程进行研究,研究结果证明产生的被动蜿蜒步态具有环境适应能力.通过与其他两种方法的对比可知,基于能量平衡的被动蜿蜒控制方法使蛇形机器人的适应速度得到提高.
- 张丹凤吴成东李斌王明辉
- 关键词：蛇形机器人能量平衡适应性步态
- 可变结构体机器人形变状态找寻及运动方向预测方法被引量：4
- 2013年
- 常用于建筑学领域的张拉整体结构具有高强度-质量比、可变形能力强、且具有抗压抗震性的特点,将其应用于移动机器人设计,可制造轻量级、适应复杂地面环境的灾难救援机器人.此类机器人具有多种步态,以适应不同地面环境,其中滚动步态在平整地面较其他步态具有移动效率高、稳定性强的优势.本文针对滚动运动方向预测中实验穷举法的局限性,提出了一种通用预测方法.该方法实现了机器人运动方向的预测,同时获得了机器人形变中间状态,为下一步分析提供数据支持.最后将此方法应用于具体实例,并利用ODE仿真平台和实物机器人对理论预测结果进行了验证.
- 杜汶娟马书根李斌王明辉平井慎一
- 关键词：张拉整体结构有限元
- 面向废墟内部震害形态的同步定位与地图创建被引量：1
- 2013年
- 根据废墟内部环境震害特点,采用层次分析法建立同步定位与地图创建系统地图表示方法构建机制,并提出基于拓扑米制混合地图的SLAM算法.根据局部破坏结构特点,提出角点特征聚集度作为拓扑节点识别方法,创建全局拓扑地图,完成节点识别、逻辑定位和闭环检测,以确保系统计算能力与交互性.局部米制地图通过栅格描述震害形态详细信息,确保算法环境适用性.通过实验对比,验证了算法环境细节描述和闭环检测能力以及在人工模拟废墟环境的有效性,证明了其在实际搜救和灾情评估等任务中的可行性.
- 王楠马书根李斌王明辉赵明扬
- 关键词：拓扑地图同步定位与地图创建
- 基于迭代学习控制的鳗鱼机器人切向速度跟踪控制被引量：2
- 2018年
- 鳗鱼机器人的动力学模型非线性强、高度欠驱动,导致多关节鳗鱼机器人的切向速度跟踪控制极具挑战.本文采用P型迭代学习控制与步态生成器相结合的方法对多关节鳗鱼机器人的切向速度进行跟踪控制.首先,采用解析牛顿―欧拉法建立非惯性系下的鳗鱼机器人动力学模型,直接获得切向速度子动力学模型;然后,利用带饱和函数的P型迭代学习控制器控制步态参数,并且利用复合能量函数和切向速度子动力学模型分析该控制器的收敛性,得到切向速度跟踪误差的收敛条件;最后,提出鳗鱼机器人的运动控制框架,并对多模块的鳗鱼机器人进行仿真和实验.实验结果表明,实际的切向速度随着迭代次数的增加而逐渐跟踪上了期望的切向速度,故而验证了鳗鱼机器人切向速度跟踪控制器的有效性.
- 张安翻马书根李斌王明辉常健
- 关键词：非惯性系迭代学习控制
- 轮手一体机器人能量次优重构规划方法
- 2017年
- 模块化机器人的重构规划中,由于各模块的目标分配与其轨迹规划之间的耦合关系导致组合爆炸问题.本文提出一种基于简化模型的能量次优规划方法,将重构规划问题转化为最优控制问题,实现目标分配与轨迹规划的解耦.通过求解由Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程描述的最优控制问题,得到简化模型的值函数和最优轨迹.各模块的运动目标由值函数的吸引域决定.通过在最优轨迹附近的次优区域内搜索得到实际运动轨迹,提高了搜索效率.仿真实验结果表明,该方法能够选择合适的模块组合,并能在障碍物环境中生成满足机器人动力学约束的运动轨迹.
- 胡亚南马书根李斌王明辉王越超
- 关键词：模块化机器人最优控制
- 一种果实套袋作业工具
- 一种果实套袋作业工具，包括果实套袋装置、手持臂、伸缩臂、调节螺栓、摄像机、显示屏、控制盒，所述伸缩臂一端与果实套袋装置连接，另一端插入手持臂，通过调节螺栓固定，摄像机通过摄像机支撑架固定在伸缩臂靠近果实套袋装置端，手持臂...
- 李斌张国伟郭宪王明辉龚海里
