郭宪
- 作品数：10 被引量：39H指数：3
- 供职机构：中国科学院沈阳自动化研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学医药卫生更多>>
- 基于最小无穷范数的蛇形机器人最优力矩控制被引量：7
- 2014年
- 带有被动轮的蛇形机器人在跟踪头部轨迹时,力矩输入具有无穷多解,其中振幅最小的解对应着电动机额定扭矩最小的情况,即为本文所指的优化力矩.由于带有被动轮的蛇形机器人侧向不打滑时轮子的法向速度为0,每个模块可以引入一个速度约束,此时蛇形机器人是一个非完整约束系统,而振幅最小的力矩对应着具有最小无穷范数的力矩.通过建立非完整约束动力学方程,将求解振幅最小的力矩转化为在动力学方程约束下求解最小无穷范数的问题.利用最小无穷范数的数值算法求得在蛇形机器人跟踪头部速度时的关节力矩最小无穷范数解,从而利用最小无穷范数解对蛇形机器人进行力矩控制,实现力矩振幅最小的最优力矩控制.动力学数值仿真结果证明了算法的有效性.
- 郭宪王明辉李斌马书根王越超
- 关键词：蛇形机器人
- 一种自动化果实套袋装置
- 一种自动化果实套袋装置，包括电机、支撑座、摇杆机构、果袋支撑板、果袋固定螺栓及卡盘，所述摇杆机构包括对称设置的压紧圆柱、长胶棒及封口颌，电机通过电机座固定于支撑座上，电机输出轴通过联轴器与摇杆轴相连接，支撑座两侧对称安装...
- 李斌张国伟郭宪王聪李志强
- 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
- 基于动力学与控制统一模型的蛇形机器人速度跟踪控制方法研究被引量：23
- 2015年
- 对带有被动轮的蛇形机器人进行速度跟踪控制时,利用传统的动力学建模方法得到的动力学方程复杂且不利于控制器的设计.本文基于微分几何的方法将带有被动轮的蛇形机器人动力学投影到速度分布空间中,得到了动力学与控制统一模型,更有利于速度跟踪控制器的设计.考虑到蛇形机器人在进行速度跟踪时容易出现奇异位形,提出增加头部扰动速度的方法.基于头部扰动速度和统一模型,提出避免奇异位形的速度跟踪控制方法,最后通过逆向动力学得到控制力矩.文中对速度跟踪控制进行了数值仿真和实验验证.仿真和实验结果表明,提出的速度跟踪控制方法能够跟踪想要方向的速度,并且在跟踪过程中可以有效地避免奇异位形.
- 郭宪马书根李斌王明辉王越超
- 关键词：蛇形机器人动力学奇异位形微分几何
- 一种自动化果实套袋装置
- 一种自动化果实套袋装置，包括电机、支撑座、摇杆机构、果袋支撑板、果袋固定螺栓及卡盘，所述摇杆机构包括对称设置的压紧圆柱、长胶棒及封口颌，电机通过电机座固定于支撑座上，电机输出轴通过联轴器与摇杆轴相连接，支撑座两侧对称安装...
- 李斌张国伟郭宪王聪李志强
- 文献传递
- 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
- 文献传递
- 蛇形机器人水下3D运动建模与仿真被引量：9
- 2015年
- 由于蛇形机器人具有多关节、超冗余自由度的特点,以及水环境高度复杂非线性化,使得蛇形机器人的水下3维步态难以通过实验进行验证、分析及优化针对这些问题,根据蛇形机器人样机"探查者Ⅲ",搭建了水下运动的仿真分析系统.首先,分析了蛇形机器人水下运动时不同姿态下的水静力,计算了机器人受到的附加质量力和黏滞阻力的线性项和非线性项,并研究了流体力矩对水下运动的影响.然后,基于Morison方程建立了机器人与水交互的力学模型.最后,在仿真分析系统中对逐节下潜步态进行仿真,分析机器人的运动性能,并进行相应的实验.通过前进速度、下潜速度、运动趋势的对比表明:该力学模型能比较准确地模拟机器人与水环境的交互作用,仿真分析系统能用来验证和分析蛇形机器人的水下3维运动步态.
- 李立王明辉李斌吕艳辉郭宪
- 关键词：力学模型水动力
- 基于微分几何的蛇形机器人动力学与控制统一模型被引量：2
- 2015年
- 蛇形机器人进行力矩控制时,其动力学系统为非线性控制系统.当蛇形机器人模块数增大时,非线性系统变得冗繁而不易于计算和控制.本文利用微分几何的方法,将欧拉—拉格朗日(EulerLagrange)动力学方程进行了扩展,得到了任意基底下的动力学方程,将蛇形机器人的动力学方程化简成标准的仿射控制系统方程,得到动力学与控制统一的模型,使得蛇形机器人的动力学方程变得简洁易于计算和控制.基于此模型,利用部分反馈线性化的方法将控制方程进行线性化,并设计了头部轨迹跟踪控制器.蛇形机器人的构型空间对应着流形空间,速度空间对应着切空间,力矩空间对应着余切空间,动能提供了流形空间上的一个黎曼(Riemann)度量,因此蛇形机器人的动力学可以用黎曼几何来描述.而带有被动轮的蛇形机器人引入了速度约束,使得速度空间不是整个切空间而是切空间的一个子集,即对应着一个分布,与分布相对应的动力学为非完整动力学.所以带有被动轮的蛇形机器人对应着带有分布的黎曼流形.而在分布上选取恰当的基底可以简化动力学计算,本文根据纤维丛的理论将这些基底空间建模为纤维丛,任意一个基底只是纤维丛上的一个截面.我们通过正交归一化和线性变换规则得到具有物理意义且可以简化动力学计算的截面,从而实现了微分几何框架下的动力学与控制统一模型.最后我们以9模块蛇形机器人为例,验证了部分反馈算法的有效性.
- 郭宪马书根李斌王明辉王越超
- 关键词：蛇形机器人非完整约束微分几何纤维丛
- 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
- 文献传递
- 自动化果实套袋装置
- 一种自动化果实套袋装置，包括电机、支撑座、摇杆机构、果袋支撑板、果袋固定螺栓及卡盘，所述摇杆机构包括对称设置的压紧圆柱、长胶棒及封口颌，电机通过电机座固定于支撑座上，电机输出轴通过联轴器与摇杆轴相连接，支撑座两侧对称安装...
- 李斌张国伟郭宪王聪李志强
- 文献传递
