考虑关节弹性的冗余度机器人具有最小关节力矩的轨迹规划

针对考虑关节弹性的冗余度机器人具有最小力矩的轨迹规划问题进行了研究,提出了可用于实时控制的规划算法,并给出了平面３Ｒ机器人的仿真实例。     

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。     

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。     

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。     

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     

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。     

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。     

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。     

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。     

提高柔性冗余度机器人动态性能的冗余关节运动规划方法

通过分析影响柔性机器人弹性动力响应的因素，得出了在结构参数不变的情况下可以通过适当调整关节运动参数来提高机器人动态性能的结论。对柔性冗余度机器人关节运动的冗余特征进行了研究。在此基础上，构造出以冗余关节角为状态变量的优化控制结构，得出一种新的柔性冗余度机器人优化控制方法，该方法使各关节的运动简单易控、保证各关节的运动不越限，消除了机器人的终态自运动。     

基于多智能体的视觉反馈冗余度机器人实时运动规划

视觉反馈冗余度机器人的实时运动规划是非常复杂的。本文将基于黑板的多智能体技术用于实时运动规划，把复杂的任务分解为若干相对独立的子任务(智能体)，各智能体之间完全动态的相互协作和竞争。文中还针对视觉反馈冗余度机器人系统探讨了智能体类型和黑板的组织结构。     

一种基于微粒群优化算法的冗余机械手轨迹规划法

针对冗余机械手应用遗传算法(或免疫遗传算法)的轨迹规划所存在的不足,提出了基于微粒群优化算法的冗余机械手轨迹规划方法。利用此算法对寻优过程进行仿真研究,所得结果令人满意,与遗传算法相比,微粒群算法简单、容易,且收敛速度快。此方法能够有效地进行机械手轨迹规划,从而能够为充分发挥冗余度的作用为改善机械手运动提供新的思路。     

Load distribution and joint trajectory planning of coordinated manipulation for two redundant robots

In this article, the problems of load distribution and joint trajectory planning in the coordinated manipulation of two redundant robots are researched. First, three optimal schemes, minimum load method, minimum torque method and multiple criterion method, are proposed. Because the quadratic programming is avoided in these methods, the computation amount is reduced greatly so that they are feasible for real-time control. Besides, the computation stability and global characteristics of these methods are improved obviously by using multiple criteria (including joint accelerations). Then, a simulation example for two planar 3R redundant robots handling a single object is presented and simulation results are analysed intensively.     

双机器人时间优化的避碰轨迹规划研究

介绍了一种双机器人时间优化的避碰轨迹规划方法。根据单机器人的已知路径,在具有最大加减速度条件下规划其时间优化轨迹。通过几何建模,利用Euclidean函数表示双机器人间的最短距离,实现了系统的碰撞检测。采用在初始位置延迟最小时间的方法,获得了双机器人时问优化的无碰撞轨迹。最后建立了基于Motoman-UP6的双机器人仿真模型,验证了理论分析的正确性。     

冗余度机器人的非接触阻抗控制

机器人与运动物体接触的过程包括非接触、接触过渡和接触3个部分。对于机器人与高速运动目标接触等存在较大冲击的应用实例，进行有效的非接触阻抗控制是实现机器人稳定、安全作业的必然要求。这方面的研究是实现机器人捕捉运动物体的关键技术，在工业、军事和航天等领域均有重要意义。本文对冗余度机器人非接触阻抗控制的理论和应用研究的现状进行了详细的综述，并提出了需要进一步深入研究的一些问题。     

弹性受控五杆机构精确实现轨迹的综合方法

以优化后的四杆机构为受控五杆机构的初始机构;接受控机构学原理,计算精确实现Ｎ点所构成轨迹的受控构件的补偿运动;分析受控五杆机构实现轨迹的动态误差分析;计入动态误差分析后调整补偿运动,并再次分析受控五杆机构实现轨迹的动态误差分析,直到实现轨迹综合误差最小;从而得到弹性受控五杆机构精确实现轨迹的综合方法。     

Trajectory planning of redundant manipulator using fuzzy clustering method

The solution of inverse kinematics and trajectory planning with performance criteria for a redundant manipulator is proposed with modification in fuzzy c-means. A new fuzzy clustering model based on a new generalized validity index based on weighted within-scatter metrics and between-cluster scatter metrics for the manipulator is proposed. In order to understand the proposed algorithm and to show its performance, two simulation studies of trajectory planning with manipulability criteria for a redundant manipulator are modeled to solve the problems of finding association rules in the data and of setting up an appropriate classification procedures. The problem of redundant manipulator (which is a multi-input, multi-output nonlinear system) is new in terms of solution by clustering method. The proposed algorithm for the trajectory planning of the manipulator is simulated using Matlab®. All practical steps, from data acquisition to model validation, are illustrated using a 4 degree of freedom robot manipulator. The simulated results are compared with the numerical methods of the trajectory planning. The results are presented graphically. The proposed method has the advantage of simplicity, flexibility, and good tracking performance.     

一种有效的地图创建方法和机器人的路径规划

介绍了一种新的移动机器人基于多边形的地图创建方法(三角形法)和在此基础上的基于遗传算法的移动机器人路径规划算法,并进行了仿真试验。三角形法是在可视图法的基础上,通过删除冗余的地图信息而得到的一种更加精简更能清楚表现障碍物之间关系的地图创建方法。在此基础上实现遗传算法路径规划,通过快速的迭代便能够找到最优的路径。     

用于分析车辆随机振动的一种新方法

针对虚拟激励法描述过于简化的问题,从理论基础和基本公式出发,对虚拟激励法的基本原理进行了总结与说明,建立了虚拟激励、虚拟响应与其导数的关系.采用1/4车辆2自由度系统振动模型,应用虚拟激励法的思想.构造了虚拟路面激励,推导了1/4车辆两自由度振动系统的频率响应特性,建立了求取系统振动响应量功率谱密度的公式.给出了应用虚拟激励法求解振动响应量功率谱密度的算例.结果表明,虚拟激励法取得了与傅里叶分析方法相同的效果,但推导更简单,不用推导振动响应量的频率响应特性.     

一种内热式加热的新型节能系统

新型节能加热系统是由内热式加热装置、HDC中心控制器和自动散热控制装置等部分组成,本研究旨在利用新型节能加热系统的加热和控制优势,寻求一种能耗低、效率高,且热损失低的加热控制方法,替代传统的电阻传导式加热。试验结果表明,用新型节能加热系统替代传统的电阻传导式加热的改造,不仅能节约电能50%,且热损失低于5%,大大减少废热排放,利于车间环境治理,由于加热控制方式的改变使设备预热时间缩短了2/3。