机器人多指操作的抓取力分析和实时优化

在非线性摩擦锥约束转换为对称矩阵正定线性约束的基础上,首先将抓取力摩擦锥约束进一步转换为线性矩阵不等式约束,使抓取力封闭判别问题转化为带线性矩阵不等式约束的可行解问题,完成抓取的力封闭条件判别,然后根据摩擦锥的正定线性约束矩阵和抓取力平衡约束矩阵的分块特性和稀疏特性,实现多指滚动操作实时抓取力优化计算.最后在多指手实验平台上实现并验证了算法.     

机器人多指手抓取运动学研究综述

对国内外在机器人多指手抓取运动分析研究领域取得的进展及研究现状进行了综述。介绍了常用的抓取模型,分析了接触构形的力封闭与形封闭性及判别条件和抓取质量主要评价指标,归纳了抓取规划和接触力求解的典型方法。指出了多指手抓取运动学方面有待进一步研究的问题。     

机器人多指手及其抓取机制的研究进展

对国内外在机器人多指手样机研制和抓取机制领域所取得的最新进展及研究现状进行综述.介绍国内外机器人多指手的样机模型和最新研制进展,提出今后多指手研究发展方向及必然趋势.归纳多指手在抓取机制方面的典型研究方法,总结抓取力封闭性与形封闭性的研究成果及存在的不足,指出在多指手研究方面有待进一步解决的问题.     

多指灵巧手抓取规划方法综述

对多指灵巧手的抓取规划方法的研究现状进行了综述。介绍了形封闭的相关概念，对抓取规划方法进行了分类，介绍了具有代表性的方法并阐述其特点。讨论了该领域存在的问题及其可能的解决策略。     

综合重力的部分形封闭抓取稳定研究

稳定抓取物体是机器人研究中的重要研究方向。在部分形封闭理论分析的基础上,将重力作为接触力,给出了力封闭与刚体平衡方程间的关系,得到了相对较弱的稳定抓取条件。     

多指抓取的实时力优化算法

根据非线性摩擦约束与特定结构矩阵正定性之间的等价性,将多指抓取力规划问题描述为线性约束正定矩阵对应的平滑流形最优化问题,并且采用线性约束梯度流方法计算得到最优的抓取力。当手指数目较多时,高维描述矩阵限制了传统线性约束梯度流表达式的计算速度,为了解决该问题,基于力优化过程中描述矩阵的仿射约束特性,提出一种适合实时应用的基于抓取力矢量的线性约束梯度流算法。该算法取代描述矩阵,采用抓取力矢量表示线性约束梯度流,大大降低了线性约束梯度流表达式的维数和计算量。以摩擦点接触情况下的四指灵巧手为对象, 采用该算法进行抓取力计算,分析权重因子和步距因子对于计算结果和收敛速度的影响,证明该算法的正确性和实时性。     

综合重力的稳定抓取分析及其应用

稳定抓取物体是机器人研究中的重要研究课题。本文借助部分力封闭理论，将重力作为接触力，给出了刚体平衡方程与部分力封闭间的关系，得到了相对较弱的物体稳定抓取条件。文中结论对控制机器人并行手爪稳定抓取移动物体有普遍意义。     

非封闭形孔冲裁的受力分析

模具在非封闭形孔的冲裁过程中,其凸模既受冲裁力的作用,又受到凸模与坯料接触面相互作用产生侧压力的作用并且侧压力不易平衡,常常会因凸凹模碰撞而发生崩刃报废,为避免凸凹模碰撞而发生崩刃报废,本文在分析非封闭形孔冲裁受力的基础上提出了非封闭形孔冲裁的校核方法,并通过一实例进行了验证,完善了冲压理论关于对非封闭形孔冲裁校核。     

三指力封闭抓取的内力存在性研究

针对指端与物体构成有摩擦固定点接触的情况，基于内力的特性分析，对三指力封闭抓取时的内力存在性进行研究，推导了摩擦扇存在条件和三指内力汇交条件。通过内力汇交多边形的构成特点分析，提出了根据摩擦扇边界线交点相互位置关系研究汇交多边形存在性的完整方法。在考虑内力平衡关系的基础上，给出了基于数学计算的内力存在性通用判别算法，并结合实例说明了方法的有效性。     

基于非线性响应的红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法

针对红外焦平面阵列(IRFPA)使用过程中，非均匀性随时间和环境改变而发生缓慢变化及探测单元非线性响应带来的校正误差，提出一种基于非线性响应的IRFPA非均匀性自适应校正算法。该算法以探测单元非线性响应模型为基础，以校正误差的均方值最小为准则自适应消除响应参数的温度漂移，通过对初始响应参数进行优化选取，来实现算法的快速收敛和高精度校正。在介绍算法实现原理的基础上，推导出其数学模型，并给出实验结果。实验结果表明了算法的优越性。     

确定非线性系统Hopf分岔点的数值方法

从非线性自治系统产生Hopf分岔的条件出发,构造确定非线性系统Hopf分岔点的数值算法．将非线性系统Hopf分岔点的确定问题转化为一个非线性方程组的求解问题?该算法克服了一般方法在确定系统Hopf分岔点时,对于参数的每一次变化都必须求解系统的特征根,并判定特征根的实部是否为零的庞大计算量的缺陷：计算过程可以将系统的Hopf分岔点以及系统在Hopf分岔点处系统Jacobi矩阵特征值的一对纯虚根同时求出。通过实例验证了方法的有效性。     

机械非线性动力学分析的A-算符方法

用Adomian分解算法的思想,把机械系统中最一般的动力学模型转化为一阶标准型微分方程组,以形式上的精确解的表达式为基础构造了求解机械系统非线性模型近似解析解的A-算符方法（AOM）;在所建立的AOM的基础上,首次提出了基于AOM的符号-数值方法（S-N方法）。最后,应用AOM得到了单自由度凸轮-从动件非线性系统模型近似解析解的表达式,分析了该算法的误差。对两自由度凸轮-从动件非线性系统应用基于AOM的S-N方法进行了数值研究,得到了系统的数值计算结果。算例表明,AOM是求解非线性方程的一种可行而有效的方法。     

弧焊机器人离线编程系统分析与设计

从焊接生产市场竞争的角度来看,焊接生产的柔性化与集成化成为焊接生产自动化的一个必然趋势。机器人的在线示教编程不但效率低,而且占用生产时间,难以与其他系统实现无缝集成。目前,这些问题同焊接件的坡口加工及装配的精度一起成为制约机器人在焊接领域推广应用的主要技术问题。离线编程技术可以使弧焊机器人成为一种便于操作和集成的具有充分柔性的系统,根据机器人应用中的技术问题,立足于当前的实际情况,分析、设计了弧焊机器人离线编程系统。设计过程中充分考虑了系统的易用性和实用性。     

转子系统中形状记忆合金的非线性性能分析

选择形状记忆合金(shape memory alloy，SMA)制作的弹簧元件作为转子系统的弹性支承，研究对转子振动的主动控制。采用电流加热控制记忆合金元件的相变，进而控制转子的振动。讨论了记忆合金因受热而引起的热应力和热弹性的非线性耦合问题，用摄动法对非线性方程进行求解，避免直接假设线性化所引起的误差，提高了解的精度。仿真结果表明数值计算解与理论解符合的良好。     

被动隔振体的非线性振动分析

研究了由地基振动激励的隔振体的非线性动力响应。用变形的三次多项式函数表征隔振材料的非线性刚度特征 ,建立了被动隔振体的非线性动力学方程 ,分别用谐波平衡法和直接数值积分法研究了其非线性动力响应特性 ,得出了频率响应方程和幅频曲线 ,揭示了忽略隔振材料刚度的非线性将会导致隔振设计和隔振效果分析的显著误差。分析方法和结论对于精确进行被动隔振设计和隔振效果评价具有积极意义。     

非线性方程组解集边界求解方法及其在并联机构分析中的应用

并联机构的结构使其输入和输出运动之间具有复杂的非线性关系,在该类机构的运动学、动力学、作业空间、误差分析及运动控制中均涉及大量的非线性方程组求解。介绍一种含参数的非线性方程组的解集边界求解方法,基于流形理论和数值化连续算法,可直接搜索出一个非线性系统的解集边界,计算速度快、效率高。利用上述算法,对一台实际的4自由度并联机床进行了作业空间边界的求解和分析,验证了算法的实用性和有效性。     

HEURISTIC MODELING FOR A DYNAMIC AND GOAL PROGRAMMING IN PRODUCTION PLANNING OF CONTINUOUS MANUFACTURING SYSTEMS

At the first sight it seems that advanced operation research is not used enough in continuous production systems as comparison with mass production, batch production and job shop systems, but really in a comprehensive evaluation the advanced operation research techniques can be used in continuous production systems in developing countries very widely, because of initial inadequate plant layout, stage by stage development of production lines, the purchase of second hand machineries from various countries, plurality of customers. A case of production system planning is proposed for a chemical company in which the above mentioned conditions are almost presented. The goals and constraints in this issue are as follows: ① Minimizing deviation of customer's requirements. ② Maximizing the profit. ③ Minimizing the frequencies of changes in formula production. ④ Minimizing the inventory of final products. ⑤ Balancing the production sections with regard to rate in production. ⑥ Limitation in inventory of raw material. The present situation is in such a way that various techniques such as goal programming, linear programming and dynamic programming can be used. But dynamic production programming issues are divided into two categories, at first one with limitation in production capacity and another with unlimited production capacity. For the first category, a systematic and acceptable solution has not been presented yet. Therefore an innovative method is used to convert the dynamic situation to a zero- one model. At last this issue is changed to a goal programming model with non-linear limitations with the use of GRG algorithm and that's how it is solved.