基于熵不确定性概念的机器人动态误差理论的研究--DH参数误差概率分布数学模型

目前,国内外学者已对机器人动态精度进行了深入系统的研究,形成了一套较为完整的机器人动态误差理论.但仍存在如下的问题:(1)对误差源的近似和不完全的考虑;(2)忽略动态测量不确定度的影响等.     

基于点球约束的七自由度机器人误差建模与参数辨识

自动化装配对于机器人绝对定位精度提出了更高的要求,由于各种误差因素的影响,机器人理论位姿和实际位姿总是存在着一定的误差,若绝对定位精度过低,容易导致装配过程中零部件之间发生碰撞,严重影响着装配机器人的应用与推广。标定技术是提高定位精度的主要手段,误差建模、数据测量、参数辨识是标定与误差补偿过程中的重要环节。为此,提出了一种基于点球约束的机器人误差建模与参数识别方法：1)通过在机器人末端安装的六维力传感器反馈末端受力情况控制机器人以多种姿态使标定锥与靶标球球面重合,记录接触时各关节的位置数据;2)以靶标球球体半径为适应度函数,利用遗传算法辨识误差参数,从而建立完整的误差补偿模型。以自主研制的七自由度装配机器人为研究对象,针对装配机器人的结构特点,由正向递推建立机器人的正运动学方程,应用固定关节法与反变换法获得机器人逆运动学方程;基于D-H模型,建立机器人的运动学误差模型,在理论研究中,预设定误差参数与位姿变换矩阵,通过牛顿迭代法获取了关节变量值,将关节变量值代入正运动学方程进行验证,利用遗传算法进辨识误差参数,将辨识结果代入运动学模型中进行验证,机器人定位精度得到明显提高。通过实验,采用点球式标定方法采集机器人关节数据,应用遗传算法辨识误差参数,将所求得的误差参数代入误差模型中进行实验,绝对定位精度提升了76.74%,验证了基于点球约束的机器人误差建模与参数识别方法的有效性,为多自由度机器人标定研究提供有益参考。     

不确定性扰动下双足机器人动态步行的自适应鲁棒控制

针对不确定性扰动下双足机器人动态步行的鲁棒控制问题,建立不确定性扰动下双足机器人的动力学模型. 将特定庞卡莱映射方法拓展到不确定性扰动下双足机器人的稳定性分析,将机器人随机系统的稳定性分析转化为确定性周期系统的稳定性分析. 基于滑模控制方法,提出自适应滑模控制器. 与以往滑模控制器相比,该控制器无需外部扰动的准确幅值信息. 考虑到双足机器人在实际应用中常会遭遇非平整路面,进一步将该自适应滑模控制器拓展到非平整路面的鲁棒控制：提出碰撞速度不变性条件,基于落地速度控制进行在线轨迹规划,基于自适应滑模控制器对机器人进行反馈控制. 基于三维（3-D）五杆双足机器人进行仿真实验,结果表明,所设计的控制器能有效实现机器人在不确定性扰动下的鲁棒控制.     

集成电路动态参数测试的误差分析

本文对集成电路动态参数测试中的各种误差进行了详细的分析,并提出了一种简单的误差补偿方法。按照本方法设计的测试仪具有较高的性能价格比。     

基于最大熵原理的贝叶斯不确定性反分析方法

针对基于确定性数值模型的各种常规反分析方法未能综合考虑各种不确定性因素影响，因而难以
有效模拟复杂工程系统的不确定性特性这一不足，对工程结构系统中的不确定性反分析方法问题进行了
研究.从不确定性分析角度，把工程结构看作为不确定性系统，提出基于最大熵原理的贝叶斯不确定性反
分析方法，将信息熵理论与贝叶斯法有机结合，使不确定性反分析的系统辨识问题转换为对贝叶斯准则
函数的最优化求解问题，并通过适当的优化求解方法，实现对工程结构参数或荷载项源的反演分析.对坝
体和坝基材料参数的实例计算结果表明，该方法反演结果正确，精度高于目前常用的确定性反分析方法.     

基于旋量理论的机器人误差建模方法

在现代旋量理论使用矩阵指数以及指数积表示刚体运动的基础上,将机器人关节轴线的位姿误差等效为假想广义运动副旋量运动的结果,从而建立机器人含误差旋量的运动学指数积模型.将工具坐标系的位置和姿态误差分别等效为移动副和转动副旋量运动,给出了其大小及方向的计算公式.在Matlab环境下编制了旋量计算软件包,以SCARA机器人为例,应用该软件包进行了误差仿真分析,并使用Adams软件进行了仿真验证.结果表明,该误差建模方法正确、有效.     

基于点球约束的机器人误差建模与参数辨识

自动化装配对于机器人绝对定位精度提出了更高的要求,机器人理论位姿和实际位姿总存在一定的误差,若绝对定位精度过低,容易导致装配过程中零部件之间发生碰撞,严重影响装配机器人的应用与推广。为此,提出了一种基于点球约束的机器人误差建模与参数识别方法：1）通过在机器人末端安装的6维力传感器反馈末端受力情况,控制机器人以多种姿态使标定锥与靶标球球面重合,记录接触时各关节的位置数据;2）以靶标球球体半径为适应度函数,利用遗传算法辨识误差参数,从而建立完整的误差补偿模型。以自主研制的7自由度装配机器人为研究对象,针对装配机器人的结构特点,由正向递推建立机器人的正运动学方程,应用固定关节法与反变换法获得机器人逆运动学方程;建立机器人的运动学误差模型,预设定误差参数与位姿变换矩阵,通过牛顿迭代法获取了关节变量值,利用遗传算法进辨识误差参数,将辨识结果代入运动学模型中进行验证。采用点球式标定方法采集机器人关节数据,应用遗传算法辨识误差参数,将所得参数代入误差模型中进行实验,结果表明,绝对定位精度提升了76.74%,验证了基于点球约束的机器人误差建模与参数识别方法的有效性,为多自由度机器人标定研究提供了有益参...     

基于数量化理论Ⅰ的水文地质点参数确定

分析了目前水文地质参数研究中存在的一些问题,尝试以抽水试验资料和一般勘探资料为基础,根据含 水层岩性、含水层组的厚度、地层结构等因素对点参数确定的影响,采用数量化理论Ⅰ对区域水文地质参数进行 研究,建立了含水层渗透系数和给水度数量化理论模型,结合西北典型干旱灌区地下水流进行实例模拟,取得了 较好的应用效果。     

Ca—Na—Cl—SO4—H2O相平衡研究数学模型的参数估值

研究了Ｃａ－Ｎａ－Ｃｌ－ＳＯ４－Ｈ２Ｏ四元体系相平衡热力学数学模型及其中的参数,采用最小二乘法对模型参数进行了估值计算,计算值与文献值吻合较好     

动态调整航向角误差走廊的侧向制导策略

针对传统的侧向制导方法在气动参数存在不确定性时,因气动力和倾侧角剖面的变化而造成较大的制导误差,提出了一种基于动态航向角误差走廊的侧向制导方法.根据参考航向角误差走廊和实际升阻比的估计值在线调整航向角误差门限.在飞行轨迹末端根据当前速度和航向角误差的导数对反转点进行预测.该制导方法对气动参数摄动具有较强的鲁棒性,并避免...     

基于TRIZ理论的消毒机器人设计研究

针对消毒工作不完善和不及时而引起的绝大多数病毒大范围传染问题,本文利用发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ),提出一种自动消毒机器人的结构方案。通过对消毒机器人进行功能和资源分析,建立了消毒机器人物场模型,发现消毒机器人的技术矛盾,同时运用发明原理与矛盾矩阵解决问题,得到合适的解决方案,并对机器人消毒结构进行设计。研究结果表明,该机器人能自主对环境进行检测并杀菌消毒,真正实现了自动化操作,且电池即将用尽时,可自主返回充电仓充电。此结构安全性能更高,适应性更强,提高了消毒的效率和安全性。该研究对降低生活及工作环境的病毒感染具有重要意义。     

基于熵理论的装备管理组织结构优化研究

从静态和动态2个方面对装备管理的组织结构进行深入分析,运用熵理论为装备管理的组织结构调整提供相应量化评价依据;结合装备管理组织结构熵理论评价模型,通过时效、质量、有序度和柔性度4项指标进行了对比分析。     

熵定价公式的套期保值参数研究及其在动态对冲中的应用

在不完全市场条件下,对熵定价公式进行推导;在此基础上,推导出熵定价公式的套期保值参数的求解公式;并利用套期保值参数,对在熵定价模型下的动态对冲进行了研究。     

基于多体理论的五坐标数控机床的热误差建模

基于多体系统理论,针对数控机床加工系统中主轴部分的热误差,首次提出了五轴联动数控机床的热误差模型,并在MAKINO四轴加工中心几何误差参数辨识结果和主轴热误差参数辨识结果的基础上对该模型进行了仿真验证;仿真实验显示该建模方法具有良好的工程应用前景。     

基于偏最小二乘法和随机模糊理论的岩土力学参数研究

利用偏最小二乘回归方法和随机-模糊理论,建立了基于偏最小二乘回归的确定岩土力学参数的随机-模糊方法,导出了相应的公式。并以岩体变形模量为例对本文提出的公式进行了分析验证。研究结果表明：对上述两种方法进行耦合,可有效地规避这两种方法单独使用时的不足之处,用之解决实际问题能获得比传统方法更为合理的结果。