双臂机器人时间最优轨迹规划研究

本论文对双臂机器人时间最优轨迹规划问题作了深入研究,成功地运用了动态规划法 ,对沿着特定路径运动的双臂机器人左、右臂进行了时间最优轨迹规划,从而保证机器人左 、右臂在无碰撞的前提下,实现时间最优运动．算法通过了计算机仿真实验,证明算法可行 ,效率较高．     

凿岩机器人双臂干涉分析

本文在考虑双臂形状与尺寸的情况下，提出了一种将干涉分析由三维空间转化为二维平面的判别准则，并将干涉判别准则在双臂的简化模型上进行了实际的分析。本文提出的方法判别简单、计算速率快、具有重要的实用价值。     

基于动力学约束的机器人无碰运动规划

本文旨在通过分析机器人系统的动力学特性来研究机器人在其工作环境中如何避开障碍物且按照预定路径运动的轨迹规划问题.文中提出了一种综合考虑多种约束条件的线性规划算法,该算法能够连续地调整系统的内能,且给出预期的运动轨迹.该算法已在IBM-PC2/80机上实现,成功地应用于我国某核电站的一反应蒸发器中检测机器人的无碰三维运动规划.文中给出了这一规划的结果及其图形仿真.     

机器人三维空间无碰撞路径规划

本文介绍了机器人操作手在三维空间中的一个路径规划系统。它通过对三维环境障碍物进行两次投影,从而把复杂的三维规划问题简化为在二继投影面上进行规划。并根据机器人的几种典型姿态,设计了一种路径搜索算法,使得系统以局域搜索的代价,得到全局较优的规划路径。系统在MicroVAXⅡ上运行,达到了实时速度。     

保持基座稳定的双臂空间机器人轨迹规划研究

针对双臂空间机器人在轨执行任务中需要利用平衡臂稳定基座的问题, 提出了两种典型应用需求——基座质心位置稳定、基座姿态和质心位置同时稳定的协调规划方法.首 先,提出了“系统质心等效机械臂”的概念并推导其运动学模型,基于此模型的位置级反解规 划平衡臂的运动轨迹,使基座质心位置稳定在期望位置;其次,根据角动量守恒定律确定反作用飞 轮的运动速度,将飞轮与平衡臂的运动相结合,同时稳定基座姿态和质心位置;最后,建立双臂空间机器人系统的多体动力学模型并开展仿真研究.所提出的方法克服了以往基于微分运动学所无法回避的奇异问题,且不对平衡臂的质量特性和安装位置作特殊规定,仿真结果证明了方法的有效性.     

双臂并联煤矸石分拣机器人及其轨迹规划研究

目前的煤矸石自动分拣系统大多采用串联机械臂,只能分拣出粒度较小的矸石,且分拣速度较慢,分拣效果不理想。针对该问题,设计了一种双臂并联煤矸石分拣机器人。该机器人采用推动而非抓取的分拣方式,能够针对粒度为300～600mm的矸石进行分拣,且大大降低了机械臂的力矩需求,提高了分拣速度。为了避免频繁启停给电动机造成刚性冲击,延长电动机使用寿命,在关节空间下分别采用抛物线过渡的插值函数、三次多项式及五次多项式插值函数进行轨迹规划,仿真和对比分析结果表明,采用五次多项式插值函数进行轨迹规划时,角加速度曲线过渡平滑,不仅能满足机器人轨迹起始点和终止点的角度、角速度约束,还能满足其角加速度约束,使分拣机器人的运动轨迹更加平稳。实验结果表明:对于粒度为300～600mm的煤矸石,双臂并联煤矸石分拣机器人矸石识别率和分拣率分别为91.14%和86.29%,分拣准确率和稳定性较高;完成单次完整的分拣动作只需1.2s,与人工分拣相比大大缩短了分拣周期;通过在关节空间的轨迹规划,降低了分拣过程中电动机受到的刚性冲击,可保证机器人长时间稳定工作。     

双臂机器人位姿的方向可操作性

机器人位姿的方向可操作性是指在当前位姿状态下末端执行器沿指定方向的传速性能和传力性能。本文提出了双臂机器人沿给定方向的广义速度和广义力的可操作性概念，定义了双臂机器人在给定方向上的线速度／角速度可操作性测度、力／力矩可操作性测度。文章最后给出了具体的分析与应用实例。     

基于Vega的双臂空间机器人飞行及捕捉目标的轨迹规划仿真

提出了一种利用Vega来实现双臂空间机器人飞行及捕捉目标的轨迹规划仿真系统．简要介绍了仿真系统的开发环境及其实现方法．该仿真系统在SGI工作站上, 利用Multigen Creator 建模工具和三维视景仿真软件Vega来实现空间机器人本体及被捕捉目标的建模和仿真, 能为机器人的轨迹规划、运动学分析和运动控制的算法设计提供重要信息, 并能对其理论和算法的可行性加以验证．     

双臂协作机器人技术

双臂协作机器人是当今机器人学科研究的一个热点方向,是实现柔性生产、智慧制造的关键技术之一。本文介绍了工业、服务、军事及特种应用的双臂协作机器人研究现状,讨论了热点研究问题,对双臂协作机器人的未来研究方向进行了探讨。     

CS—1双臂工业机器人及其控制

一种用于高温、有毒环境下代替人工操作的ＣＳ－１双臂机器人已研制成功，成为铍铜合金生产自动线的主要组成部分、本文分了其机构结构及几何参数，对其运动学参数及轨迹规划作了分析，研究了其动力学特性及控制策略，对其先进的交流伺服驱动装置及分级计算机控制系统，颇具特色的机器人语言也作了论述，最后总结了调式运行结果。     

基于改进RRT-Connect算法的机械臂路径规划

针对RRT^*算法速度较慢问题,提出一种快速收敛至最优路径的最优双向快速扩展随机树(Optimal Bidirectional Rapidly-exploring Random Trees,Obi-RRT)算法。Obi-RRT使用改进的RRT-Connect算法快速得到较低成本路径,通过路径修剪得到关键点,围绕关键点提出三种采样空间并进行采样,通过不断更新关键点从而得到最优或接近最优的路径。平面和机械臂关节空间下的仿真实验表明,Obi-RRT算法运行时间仅为RRT^*算法的十分之一,并且路径成本更低。     

具有遍历特性的移动机器人规划方法的研究

本文提出了遍历规划的概念和数学描述,以及完全遍历规划的设计方法,给出了常用 的几种性能评价函数．在此基础上,设计了基于带有综合性能评价指标的基本遍历运动序列 的完全遍历规划器．     

动态未知环境中移动机器人的滚动路径规划

本文借鉴预测控制滚动优化原理，研究了全局环境未知且存在动态障碍物情况下的 机器人路径规划问题．文中提出的基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法充分利用机器人 实时测得的局部环境信息，以滚动方式进行在线规划，实现了优化和反馈的合理结合，对动 态环境具有良好的适应性．     

动态环境中基于遗传算法的移动机器人路径规划的方法

动态环境中，移动机器人的动态路径规划是一个较难解决的课题．本文提出一种 基于遗传算法的移动机器人的路径规划方法．该方法采用实数编码的方法，有明确物理意义 的适应度函数，以加快实时的运算速度和提高运算精度．该方法充分挖掘可应用遗传算法解 决移动机器人动态路径规划的潜力．通过计算机仿真表明该控制方法具有良好的动态路径规 划能力．     

移动机器人路径规划与环境绘图

由于双圆弧具有满足任意端点及其斜率条件的特性，所以非常适合于移动机器人路 径规划问题．本文利用双圆弧来处理机器人在给定环境中的路径规划问题，并由此得出机器 人的路径规划策略及其跟踪控制算法．同时，利用双圆弧实现对拐角、多边形等特征地形的 逼近和复原，提出了机器人对未知环境的勘测及绘图算法．该方法简单有效，对机器人初始 条件不加限制，计算量非常小，具有较高的实用价值．     

一种新的路径编码机制在移动机器人路径规划中的应用

针对基于遗传算法的移动机器人路径规划,本文提出了一种新的定长十进制路径 编码机制．首先,将移动机器人所处环境中的障碍物表示成多边形的形式,并对各障碍物顶 点用十进制进行任意编号,然后将移动机器人的路径编码成定长为所有障碍物顶点个数之和 的十进制染色体串．串中,非零位上的十进制值表示路径经过了相应编号的顶点,各顶点在 串中的顺序就是它们在路径中的顺序．此编码方式克服了已有的变长编码机制及定长二进制 编码机制需特殊遗传操作算子和特殊解码的缺陷,使得算法更加简单有效．     

移动机器人的动态路径规划及控制

本文阐述了两类机器人的导航方法:第一类方法是,先生成整个路径,然后进行路径跟踪控制;第二类方法是所谓的势场方法,即利用人工势场直接进行运动控制.在此基础上,我们提出了用于移动机器人系统导航的动态路径规划-控制方法.系统根据环境信息对路径进行动态的生成与控制,从而与实际环境实现了闭环,增加了对系统的稳定性和对环境的适应能力.     

轮式移动机器人轨迹规划起点选择的新方法

本文针对传统轮式滑动导向移动机器人的路径轨迹规划问题，提出了一种更简捷的算法，该算法有利于减少轨迹产生的时间，便于双轮协调控制及精确到位。