冗余度机器人具有最小关节力矩的关节轨迹规划

对冗余度机器人最小关节力矩的关节轨迹规划进行了研究，提出了一种具有变系数复合指标的关节轨迹规划方法。该方法利用关节力矩和关节加速度构成一总目标函数，并由变系数根据耐要自动地调整关节加速度项对总目标函数的影响程度，从而既降低了关节力矩的最大值又不使其平均值增加过多，提高了算法的全局稳定性。最后，本文还给出了一个平面３Ｒ机器人的仿真实例。     

弹性关节冗余度机器人轨迹规划的一种新方法

对于大多数工业机器人来讲,由传动系统、谐波减速器和伺服系统产生的关节弹性是机器人弹性的主要来源。当机器人高速运动时,由于关节弹性而产生的末端变形将会影响机器人的跟踪精度。并针对弹性关节冗余度机器人提出了一种使关节弹性变形极小化的轨迹规划新方法。该方法同时考虑了关节加速度和关节速度对关节弹性变形的影响,在保证关节弹性变形极小化的同时,也使关节加速度和关节速度明显减小。平面３Ｒ机器人的仿真研究表明,该     

冗余度机器人无奇异最小力矩的关节轨迹规划

本文首先给出了加速度水平上的克服奇异性算法;然后根据切换策略将其与最小力矩法结合在一起,提出了冗余度机器人无奇异最小力矩的关节轨迹规划算法;最后,针对平面三自由度机器人进行了仿真计算。     

利用切换策略实现冗余度机器人最小关节力矩的轨迹规划

对冗余度机器人最小关节力矩的轨迹规划问题进行了研究,提出一种新的轨迹规划方法——切换策略。该方法属于局部最优法,适用于机器人的在线控制,同时又具有良好的全局性能。     

冗余度柔性机器人最优关节驱动力矩规划

对冗余度柔性机器人最优关节驱动力矩规划进行了研究，以三杆柔性机器人为例进行了最优关节驱动力矩规划的数值模拟，并对结果进行了分析。     

具有容错性能的冗余度机器人轨迹规划

首先,提出综合关节可操作度这一种新的容错性能指标,利用该指标可以有目的地调配各关节间容错能力,从而使冗余度机器人实现自觉性的容错操作。然后,针对BUAA-RR 7R空间机器人进行了数值仿真和实验研究。     

初位形对冗余度机器人轨迹规划算法效果的影响

就初位形对冗余度机器人轨迹规划算法效果的影响进行了研究。结果表明 ,最小力矩常常并不能给出所期望的最小控制力矩的主要原因在于初位形的选取不当 ,通过优选初位形可以解决这一问题。平面 3R机器人的仿真实例验证了这种方法的有效性     

基于最小关节力矩规划的冗余度机器人中的混沌运动研究

以一个平面 3R刚性冗余度机器人为研究对象 ,首次对采用PD调节器进行工作空间负反馈控制机器人末端重复跟踪工作空间内封闭路径的冗余度机器人进行最小关节力矩规划时其自运动中的混沌现象进行了研究。通过仿真及混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法 ,首次发现基于最小关节力矩规划求解冗余度机器人运动学逆解时其自运动是混沌的。     

冗余度机器人作业区域轨迹的自动规划

机器人化是提高工程机械施工控制自动化的关键问题。对于工程机械机器人 ,特别是具有空间冗余度的工程机械机器人 ,其执行机构末端的轨迹规划的自动实现研究对提高其自动化程度有着重要意义。本文以泵车为例 ,提出了一种泵车布料机构的浇筑过程的自动轨迹规划算法 ,该算法通过将其所浇筑区域离散成浇筑点集 ,对两浇筑点的轨迹利用冗余度机器人学的最小关节范数法 ,并通过在关节速度和加速度非连续之处采用平滑或连续处理 ,从而实现了泵车布料机构浇筑过程的自动轨迹规划。     

冗余度柔性机器人动力规划研究

提出了机器人动力规划新策略－基于关节最优初始位形的多目标规划方法。在保证机器人实现预定运动轨迹的前提下，调节机器人的关节初始位形，尽可能地降低机器人的关节驱动力矩和末端的弹性变形的运动误差，通过一空间4R机器人的仿真实例验证了这一方法的有效性。     

切换策略在协调冗余度机器人轨迹规划中的应用

将切换策略推广到冗余度机器人的协调操作中,并通过仿真实例将这种方法与常规方法进行了比较。研究结果表明,切换策略不仅适用于单一冗余度机器人的操作,也同样适用于多冗余度机器人的协调操作。     

冗余度机械臂位移级的容错轨迹规划

对冗余度机械臂的容错问题进行了研究 ,提出一种位移级上的容错轨迹规划算法 ,并将其与梯度投影法进行了仿真分析与比较。研究结果表明 ,新方法可以使机械臂更为有效地实现容错操作     

柔性冗余度机器人减振运动规划研究

由于柔性冗余自由度机器人具有冗余特性 ,因此在保证机器人实现预定工作任务的情况下 ,可以通过规划机器人各关节的自运动规律 ,从而改善机器人的动力学性能。本文提出了一种冗余关节规划方法 ,该方法为全局优化方法 ,具有可实现性、易控制和计算量小的特点 ,而且可以保证机器人工作结束后各关节的自运动速度为零 ,从而避免由于终态自运动的存在而使原优化效果遭到破坏。     

基于多约束的机器人关节空间轨迹规划

当机器人进行快速运动且运动时间确定时,由于受到驱动机构性能等因素的制约,机器人进行运动轨迹规划时需要考虑角加速度约束、角速度约束和角度约束等多个约束条件。通过对运动约束进行分析,提出基于梯形速度曲线的多约束条件下机器人关节空间轨迹规划方法。根据无约束条件下规划出的最小加速度运动轨迹,在角加速度满足约束的情况下对其进行优化,获得满足角速度约束和角度约束的最小角加速度运动轨迹。对加速度达到最大时的轨迹也无法满足约束条件的情况进行讨论。该轨迹规划方法兼顾机器人的运动平稳性与约束要求,并且能够充分发挥机器人关节的驱动性能。仿真结果表明了该方法的可行性。     

欠驱动机器人最优运动轨迹生成与跟踪控制

以被动关节自由的欠驱动机器人为研究对象,对其最优运动规划与轨迹跟踪控制问题进行研究,控制目标为实现欠驱动机器人关节的任意位置控制.对欠驱动机器人系统的可控性条件进行分析,提出部分稳定规划器的思想,利用遗传算法对建立的适应度函数进行全局优化,得到部分稳定规划器的最优切换顺序.利用变结构控制方法进行反馈控制,实现了期望轨迹的精确跟踪.提出的方法一方面利用遗传算法的全局搜索能力,不必考虑机器人的严格线性化,能够快速、准确地实现路径寻优,且具有很好的稳定性:另一方面采用的变结构控制方法能够对系统干扰及参数变化具有良好的自适应性,因此本方法可以很容易推广到多自由度欠驱动机器人系统控制当中.通过末关节为被动关节的平面3自由度机器人进行仿真,仿真结果证明了方法的有效性.     

考虑振动抑制的多冗余度特种操作机器人轨迹优化方法

为了实现复杂曲管内曲面的自动化喷涂作业,设计多自由度的冗余度特种操作机器人。而多冗余度机器人系统刚度低,使得机器人在喷涂作业过程中出现振动,末端轨迹跟踪误差加大,降低了涂层质量。为此,通过分析冗余度机器人带有弹性变形影响的动力学方程,提出一种利用冗余自由度对机器人关节空间作业轨迹进行优化的新方法,实现了机器人在作业过程中的振动抑制,并且满足复杂三维工作空间约束。在试验中应用此方法,机器人在运动过程中既满足复杂的工作约束,同时减少了末端的振动,实现了振动抑制,证明了该优化方法的有效性。     

冗余自由度机器人性能指标的二次特性及其优化方法

指出了冗余自由度机器人优化的多种性能指标及其加权综合指标对单个关节的关节加速度具有二次抛物线关系。由此，提出一种通过对抛物线插值寻求综合性能最优解的方法。同时，本文还将冗余自由度机器人运动学和动力学求优化解的过程，转化为非冗余自由度机器人运动学和动力学求解，以便直接利用各种高效率的非冗余自由度机器人计算方法。     

冗余度机器人自由摆动故障的运动学容错

对于工作在恶劣环境下的机器人 ,容错是一个重要的设计准则。本文针对冗余度机器人发生自由摆动故障 ,提出了以机器人末端误差为评定标准 ,构造了机器人运动学综合性能指标 ,通过使该综合性能指标最小 ,实现机器人的容错。计算和仿真的结果表明 ,按该性能指标进行优化 ,可使关节实现容错 ,并且关节速度平稳、可操作度较高 ,是一个有效的优化方法