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一种高精度求解多轴机器人逆运动学的方法
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作者 陈菲菲 居鹤华 刘潇晗 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期50-58,共9页
提升多轴机器人逆运动学的求解精度与速度是保证机器人轨迹规划与实时控制性能的基础,也是机器人领域密切关注的难题。提出一种高精度、高效率地求解3至6R串链机器人逆运动学的方法。首先,将用于描述机器人位置与姿态的旋转变换阵与单... 提升多轴机器人逆运动学的求解精度与速度是保证机器人轨迹规划与实时控制性能的基础,也是机器人领域密切关注的难题。提出一种高精度、高效率地求解3至6R串链机器人逆运动学的方法。首先,将用于描述机器人位置与姿态的旋转变换阵与单位四元数采用半角正切的形式表达,建立与关节角度无冗余的机器人位姿方程。其次,分析Dixon结式求解多元高阶多项式的方法,将其应用于求取3R与一般6R机器人的逆运动学解析解。利用多项式环的特性处理矩阵,能够有效避免计算奇异性的产生。通过分析以矢量表达的Dixon矩阵,消去矩阵中的一些无效项,降低矩阵的阶数,避免阶次组合爆炸问题的发生。仿真实例表明,任意可达姿态下,6R机器人的逆运动学解一般能达到8组,这一多解的性能提升机器人的灵巧度。一般6R机器人逆解的单次计算时间不高于4ms,位置及姿态误差(相对)均小于10-15,验证所提出的逆解方法的实时性和精密性。本文所做工作为精密操作机器人的运动学研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 多轴机器人 逆运动学 解析解 高精度 dixon结式 多元多项式
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基于Dixon结式的一种九杆巴氏桁架位移分析 被引量:4
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作者 王品 廖启征 +1 位作者 魏世民 庄育锋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第21期2204-2208,共5页
将Dixon结式运用到平面基本运动链的位移分析中,完成了一种两耦合度九杆巴氏桁架的位移分析。结合矢量法和复数法建立4个几何约束方程式,使用Dixon结式构造22×22的Dixon矩阵,提取公因式后将矩阵的行列式展开得到一元六十次多项式方... 将Dixon结式运用到平面基本运动链的位移分析中,完成了一种两耦合度九杆巴氏桁架的位移分析。结合矢量法和复数法建立4个几何约束方程式,使用Dixon结式构造22×22的Dixon矩阵,提取公因式后将矩阵的行列式展开得到一元六十次多项式方程,回代过程中去掉4组增根得到56组解。为了对结果进行验证,同时使用同伦连续法对一个数字算例进行计算,两种方法得到的结果一致,说明这种巴氏桁架的装配构型数目最大值是56。 展开更多
关键词 九杆巴氏桁架 位移分析 dixon结式 同伦连续法 公因式
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基于插值法计算Dixon结式 被引量:1
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作者 李耀辉 冯勇 薛继伟 《燕山大学学报》 CAS 2005年第2期103-111,共9页
在经典方法中,计算Dixon 多项式和结式都要涉及到行列式的计算。由于行列式中的元素通常是符号化的,即其中每个元素都是关于变元(或参数)的多项式,从而导致行列式展开时的中间计算过程膨胀(甚至爆炸)。对此,提出在结式计算过程中将符号... 在经典方法中,计算Dixon 多项式和结式都要涉及到行列式的计算。由于行列式中的元素通常是符号化的,即其中每个元素都是关于变元(或参数)的多项式,从而导致行列式展开时的中间计算过程膨胀(甚至爆炸)。对此,提出在结式计算过程中将符号计算数值化,即对变元选择不同的插值点,将行列式中的元素数值化。然后,求出在不同插值点下行列式的值。最后,根据Zippel 多变元插值法或其他相关插值算法计算出Dixon多项式和结式。采用插值方法有效克服了经典算法的中间计算过程膨胀问题。 展开更多
关键词 dixon结式 插值法 计算过程 行列式 多项式 经典方法 符号计算 插值算法 经典算法 插值方法 数值化 插值点 符号化 元素 变元 膨胀 中间
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基于多变元插值算法计算Dixon多项式
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作者 李耀辉 冯勇 薛继伟 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期489-496,共8页
Dixon多项式的计算需要涉及到行列式的展开.但是,由于行列式中的元素通常是符号化的,即其中每个元素都是关于变元(或参数)的多项式,导致行列式展开时的中间计算过程膨胀(甚至爆炸).对此,作者提出符号计算数值化的思想,即对变元选择不同... Dixon多项式的计算需要涉及到行列式的展开.但是,由于行列式中的元素通常是符号化的,即其中每个元素都是关于变元(或参数)的多项式,导致行列式展开时的中间计算过程膨胀(甚至爆炸).对此,作者提出符号计算数值化的思想,即对变元选择不同的数值构成插值结点,并赋值到行列式中的相应变元,使符号行列式转化为数值行列式.相对来说,数值行列式的值可以非常容易求出.这样,作者通过选择一系列插值结点代入行列式后计算出结果,并利用输入值和输出值之间的关系构造出了原多项式即Dixon多项式.在插值过程中,作者提出了将Lagrange插值与Zippel多变元随机插值算法相结合以充分利用原多项式的稀疏性,并将该算法并行化处理以提高算法效率的思想,有效克服了经典算法的中间计算过程膨胀问题. 展开更多
关键词 dixon多项式 多变元插值 中间计算过程膨胀 稀疏多项式
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组合结式理论的初步应用
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作者 袁勋 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第1期175-178,共4页
利用组合结式方法的灵活性、快速消元和组合结式导出多项式的多样性等特点,提出了构造Bezout矩阵的改进算法,并把组合结式方法应用在求解非线性方程组、推导未知关系、参数曲线与曲面的隐式化、构造三角列等方面。通过实例验证,组合结... 利用组合结式方法的灵活性、快速消元和组合结式导出多项式的多样性等特点,提出了构造Bezout矩阵的改进算法,并把组合结式方法应用在求解非线性方程组、推导未知关系、参数曲线与曲面的隐式化、构造三角列等方面。通过实例验证,组合结式方法比原方法简单。 展开更多
关键词 组合结式 dixon结式 Bezout结式 dixon多项式 组合结式方法
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构建复杂Dixon矩阵递归算法的改进
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作者 王颖 刘忠 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期96-99,共4页
针对多于5个变元的复杂多项式系统的Dixon矩阵的构建问题,基于递归算法提出了一种改进算法.采用动态规划的思想,自下而上地构建Dixon矩阵,避免了Dixon多项式的重复计算,并给出了使用该算法计算Dixon矩阵的具体实例.该算法与递归算法一样... 针对多于5个变元的复杂多项式系统的Dixon矩阵的构建问题,基于递归算法提出了一种改进算法.采用动态规划的思想,自下而上地构建Dixon矩阵,避免了Dixon多项式的重复计算,并给出了使用该算法计算Dixon矩阵的具体实例.该算法与递归算法一样,可以在同样的计算平台上处理其他方法所不能解决的一些复杂多项式系统求解问题,但与递归算法相比,减少了须要计算的Dixon多项式的数量,提高了计算效率. 展开更多
关键词 式理论 dixon多项式 dixon矩阵 消元法 形式幂级数
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关于Dixon结式的一个应用
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作者 程建军 《天津理工大学学报》 2010年第4期40-42,共3页
本文研究了如何以Dixon结式为工具给出一个具体的算法来计算如何用初等对称多项式来表示对称多项式的问题.该方法可以应用到齐次对称多项式的正定性判定和齐次对称代数不等式的证明,文章最后给出了几个实例.
关键词 dixon结式 对称多项式 初等对称多项式
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实正则方形代数系统
8
作者 徐嘉 《西南民族大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第5期528-531,共4页
变元个数与方程个数相同的代数系统称为方形代数系统.这是一类在实际应用中最常遇到的代数系统,我们将建立一个算法去隔离方形代数系统的实正则零点.方法分两步,首先使用Dixon结式计算单个变元所需要满足的方程,并进行单变元的实根隔离... 变元个数与方程个数相同的代数系统称为方形代数系统.这是一类在实际应用中最常遇到的代数系统,我们将建立一个算法去隔离方形代数系统的实正则零点.方法分两步,首先使用Dixon结式计算单个变元所需要满足的方程,并进行单变元的实根隔离,以获得一系列Box.第二步用伴随多项式方法检查这些Box是否包含原代数系统的实正则零点.利用Maple平台,我们实现了这个算法.大量的计算实例显示了这个方法的有效性. 展开更多
关键词 方形代数系统 实正则零点 dixon结式 伴随多项式
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Optimization Algorithm for Reduction the Size of Dixon Resultant Matrix:A Case Study on Mechanical Application 被引量:1
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作者 Shang Zhang Seyedmehdi Karimi +1 位作者 Shahaboddin Shamshirband Amir Mosavi 《Computers, Materials & Continua》 SCIE EI 2019年第2期567-583,共17页
In the process of eliminating variables in a symbolic polynomial system,the extraneous factors are referred to the unwanted parameters of resulting polynomial.This paper aims at reducing the number of these factors vi... In the process of eliminating variables in a symbolic polynomial system,the extraneous factors are referred to the unwanted parameters of resulting polynomial.This paper aims at reducing the number of these factors via optimizing the size of Dixon matrix.An optimal configuration of Dixon matrix would lead to the enhancement of the process of computing the resultant which uses for solving polynomial systems.To do so,an optimization algorithm along with a number of new polynomials is introduced to replace the polynomials and implement a complexity analysis.Moreover,the monomial multipliers are optimally positioned to multiply each of the polynomials.Furthermore,through practical implementation and considering standard and mechanical examples the efficiency of the method is evaluated. 展开更多
关键词 dixon resultant matrix symbolic polynomial system elimination theory optimization algorithm computational complexity
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Dixon结式在密码学中的应用 被引量:9
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作者 唐樨瑾 冯勇 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1738-1745,共8页
针对密码学中的多变元多项式二次方程系统求解问题,基于扩展Dixon结式提出了一种求解算法DR(Dixon resultants).基本思想为对于MQ(multivariate quadratic)问题,把x1,x2,…,xn?1当作变元,而把xn当作参数,然后利用和改进扩展Dixon结式方... 针对密码学中的多变元多项式二次方程系统求解问题,基于扩展Dixon结式提出了一种求解算法DR(Dixon resultants).基本思想为对于MQ(multivariate quadratic)问题,把x1,x2,…,xn?1当作变元,而把xn当作参数,然后利用和改进扩展Dixon结式方法求解该类系统.分析了该算法对于一般情况的复杂度,并且基于实验证据猜测:对于某些稀疏问题,新算法的复杂度很有可能也是多项式的.实验结果表明,对于m=n的一般和稀疏的问题,DR效率优于已有的两种算法.除了高效性,新算法还具有复杂度容易度量、计算时间可以预测的优点. 展开更多
关键词 多变元密码学 有限域上的多项式方程 代数攻击 dixon 结式 DR(dixon resultants)
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基于Dixon结式和逐次差分代换的多项式秩函数探测方法
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作者 袁月 李轶 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第7期2065-2073,共9页
秩函数探测是循环程序终止性分析的重要方法,目前,已有很多研究者致力于为线性循环程序探测对应的线性秩函数,然而,针对具有多项式循环条件和多项式赋值的多项式型的循环,现有的秩函数探测方法还有所不足,解决方案大多是不完备的、或者... 秩函数探测是循环程序终止性分析的重要方法,目前,已有很多研究者致力于为线性循环程序探测对应的线性秩函数,然而,针对具有多项式循环条件和多项式赋值的多项式型的循环,现有的秩函数探测方法还有所不足,解决方案大多是不完备的、或者具有较高的时间复杂度。针对现有工作对于多项式秩函数探测方法不足的问题,基于扩展Dixon结式(KSY方法)和逐次差分代换(SDS)方法,提出一种为多项式循环程序探测多项式型秩函数的方法。首先,将待探测的秩函数模板看作带参数系数的多项式,将秩函数的探测转换为寻找满足条件的参数系数的问题;然后,进一步将问题转换为判定相应的方程组是否有解的问题,至此,利用KSY方法中的扩展的Dixon结式,将问题更进一步简化为带参系数多项式(即结式)严格为正的判定问题;最后,利用SDS方法,找到一个充分条件,使得得到的结式严格为正,此时,可以获取满足条件的参数系数的取值,从而找到一个满足条件的秩函数,通过实验验证该秩函数探测方法的有效性。实验结果表明,利用该方法,可以有效地为多项式循环程序找到多项式秩函数,包括深度为d的多阶段多项式秩函数,与已有方法相比,该方法能够更高效地找到多项式秩函数,对于基于柱形代数分解(CAD)方法的探测方法因时间复杂度问题无法而应对的一些循环,利用所提方法能够在几秒内为这些循环找到秩函数。 展开更多
关键词 循环程序终止性 多项式循环程序 多项式秩函数 多阶段秩函数 dixon结式 逐次差分代换
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