机械手空间圆弧运动的一种有效轨迹规划方法 被引量：16

1

作者 吴镇炜 谈大龙 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期8-11,45,共5页

本文提出了机器人末端过空间三点作空间圆弧运动的一种有效轨迹规划方法，并成功地应用于我们开发的电子装配机器人中．

关键词 机器人 圆弧运动 轨迹规划 机械手

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限定井眼方向待钻轨道设计的代数法 被引量：20

2

作者 鲁港 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期158-162,共5页

限定了井眼方向的待钻井眼轨道设计问题需要求解一个7元非线性方程组,通常使用的数值迭代方法有许多固有的缺点,提出了一个新方法──代数法:将原始非线性方程组化简成一个三元多项式方程组,再进一步归结为求一个10次多项式方程全部正... 限定了井眼方向的待钻井眼轨道设计问题需要求解一个7元非线性方程组,通常使用的数值迭代方法有许多固有的缺点,提出了一个新方法──代数法:将原始非线性方程组化简成一个三元多项式方程组,再进一步归结为求一个10次多项式方程全部正实数解问题和一个二元线性代数方程组问题。给出了代数法的计算机实现方法,具有计算速度快、数值稳定性好、存储需求小等特点。代数法具有与解析法相近的良好数学性质,能够对问题是否有解做出事前判断;在问题存在多个解的情况下,能够正确求出全部的解。所使用的数学化简技巧能够推广应用到求解定向井、水平井的井眼轨道设计问题中,有重要的理论价值和应用前景。 展开更多

关键词 圆弧 井眼轨道 钻井设计 代数方程 数学机械化

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基于滑模控制器的电弧传感焊接机器人轨迹跟踪控制研究 被引量：6

3

作者 李湘文 洪波 +2 位作者 尹力 肖兵球 洪宇翔 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期73-75,79,共4页

针对电弧传感焊接机器人系统的非完整约束性,建立了机器人运动学模型,通过讨论两后轮为控制输入的电弧传感焊接机器人轨迹跟踪问题,设计了一种滑模控制器,且应用Lyapunov稳定性理论保证了跟踪误差渐近收敛到零.经直线和圆弧2种轨迹跟踪... 针对电弧传感焊接机器人系统的非完整约束性,建立了机器人运动学模型,通过讨论两后轮为控制输入的电弧传感焊接机器人轨迹跟踪问题,设计了一种滑模控制器,且应用Lyapunov稳定性理论保证了跟踪误差渐近收敛到零.经直线和圆弧2种轨迹跟踪的实验仿真结果,验证了所设计控制器的有效性和正确性. 展开更多

关键词 电弧传感 滑模控制 轨迹跟踪

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双弧形水稻株间除草部件设计及切土轨迹研究 被引量：7

4

作者 牛春亮 王金武 +2 位作者 马莉莎 姜忠爱 安相华 《农机化研究》 北大核心 2016年第12期122-126,共5页

稻田机械除草技术是影响稻米质量的一项关键性生产技术,利用除草机械在播种不同时期对稻田进行除草,既能杀除田中的杂草,又减少了对环境的污染。目前,国内的稻田除草机械主要针对行间杂草去除,而株间除草技术成为科研人员研究的重点。为... 稻田机械除草技术是影响稻米质量的一项关键性生产技术,利用除草机械在播种不同时期对稻田进行除草,既能杀除田中的杂草,又减少了对环境的污染。目前,国内的稻田除草机械主要针对行间杂草去除,而株间除草技术成为科研人员研究的重点。为此,设计了一种双弧形的株间除草部件,并对部件切土轨迹进行室内土槽试验分析,得到了较好的分析效果。 展开更多

关键词 水稻 株间除草 双弧形 切土轨迹

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焊接机器人笛卡尔空间轨迹规划研究 被引量：5

5

作者 董威 倪受东 张琛 《机械制造》 2019年第4期20-23,26,共5页

对SYH1506K焊接机器人进行了运动学分析,讨论了其Denavit-Hartenberg参数及正逆解问题。从直线规划和三点圆弧规划两方面对SYH1506K焊接机器人的笛卡尔空间轨迹规划问题进行了研究,通过MATLAB软件工具箱进行仿真,得到较为快速的直线插... 对SYH1506K焊接机器人进行了运动学分析,讨论了其Denavit-Hartenberg参数及正逆解问题。从直线规划和三点圆弧规划两方面对SYH1506K焊接机器人的笛卡尔空间轨迹规划问题进行了研究,通过MATLAB软件工具箱进行仿真,得到较为快速的直线插补和圆弧插补方法。 展开更多

关键词 焊接机器人 直线 圆弧 轨迹规划

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中小组立弧线焊缝机器人轨迹规划

6

作者 邵奇 徐鹏 +3 位作者 张强 吴洪瑞 刘新虎 许树风 《船舶标准化工程师》 2023年第3期27-31,共5页

为解决目前机器人自动化焊接尚不能覆盖复杂结构件弧缝的问题,基于运动学建模、机器人轨迹规划等方法,开展中小组立弧线焊缝机器人仿真与试验、软件总体设计、人机交互设计、工作站设计。研究表明:中小组立弧线焊缝机器人可有效覆盖复... 为解决目前机器人自动化焊接尚不能覆盖复杂结构件弧缝的问题,基于运动学建模、机器人轨迹规划等方法,开展中小组立弧线焊缝机器人仿真与试验、软件总体设计、人机交互设计、工作站设计。研究表明:中小组立弧线焊缝机器人可有效覆盖复杂结构件的弧缝,焊接效率相较人工焊提升50%。研究成果可为机器人自动化焊接设计提供一定参考。 展开更多

关键词 弧线焊缝 运动学建模 轨迹规划 一体化运动

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正交弧线齿面齿轮传动的啮合接触分析 被引量：2

7

作者 赵玉龙 郭吉苹 +3 位作者 郭正华 盛伟 陈勇 冯占荣 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第2期61-65,共5页

根据正交弧线齿面齿轮啮合原理,推导弧线齿面齿轮的齿面方程,通过Matlab实现齿面可视化,在面齿轮展成坐标系下,研究了面齿轮啮合过程中的齿面接触特性。在不考虑误差影响的点接触正交面齿轮传动接触特性分析中,提出了一种求解面齿轮齿... 根据正交弧线齿面齿轮啮合原理,推导弧线齿面齿轮的齿面方程,通过Matlab实现齿面可视化,在面齿轮展成坐标系下,研究了面齿轮啮合过程中的齿面接触特性。在不考虑误差影响的点接触正交面齿轮传动接触特性分析中,提出了一种求解面齿轮齿面啮合点的方法,以方程推导联合齿面接触轨迹仿真实现了面齿轮齿面啮合轨迹的可视化;得出了圆柱齿轮和正交面齿轮接触点处主曲率的变化规律,并对接触斑点进行了可视化仿真;推导了正交弧线齿面齿轮上接触特性方程;得到了接触特性的变化规律,并结合赫兹弹性接触力学理论,分析了面齿轮啮合点的接触区域和应力情况。 展开更多

关键词 正交 弧线齿 面齿轮 接触轨迹 接触应力

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基于虚拟触角的自主车辆运动规划方法 被引量：1

8

作者 王珂珂 赵汗青 +1 位作者 吕强 张蔚 《装甲兵工程学院学报》 2011年第4期50-53,共4页

在对自主车辆进行运动学分析的基础上，结合反应式行为规划方法和昆虫利用触角进行避障行走的思想，提出了一种使用圆弧形虚拟触角进行运动规划算法，并规划出在各圆弧轨迹片段车辆前轮摆角的参考值。仿真和实验结果表明：通过设置适当... 在对自主车辆进行运动学分析的基础上，结合反应式行为规划方法和昆虫利用触角进行避障行走的思想，提出了一种使用圆弧形虚拟触角进行运动规划算法，并规划出在各圆弧轨迹片段车辆前轮摆角的参考值。仿真和实验结果表明：通过设置适当的初始参数，该算法能够使自主车辆在行驶过程中完全避开障碍物到达目标点，且轨迹光滑，满足车辆的运动学约束条件。该算法计算简洁、实时性强，适用于底层的实时控制，为自主车辆运动规划提供了一种简便、有效的策略。 展开更多

关键词 自主车辆 运动规划 圆弧轨迹 虚拟触角

原文传递

圆弧轨迹Katsevich类型的锥束CT重建 被引量：1

9

作者 王瑜 苏铁明 +1 位作者 王峰 欧宗瑛 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期967-971,共5页

基于Katsevich重建理论,提出了一种适合圆弧轨迹且具有移不变滤波反投影结构的锥束重建算法。分析了Radon平面绕投影射线连续转动过程中与轨迹平面相交的运动关系,并依据投影数据存储方式确定Ra-don平面的法线矢量方向。在此基础上,将... 基于Katsevich重建理论,提出了一种适合圆弧轨迹且具有移不变滤波反投影结构的锥束重建算法。分析了Radon平面绕投影射线连续转动过程中与轨迹平面相交的运动关系,并依据投影数据存储方式确定Ra-don平面的法线矢量方向。在此基础上,将检测器区域进行划分,进而探讨了与圆弧端点关联的结构因子在检测器阵列单元上的分布规律。同时,根据滤波线在检测器上的分布特点,推导了满足投影数据重采样精度并适合平板检测器的锥束重建公式。利用Forbild模型进行数值模拟,实验结果表明提出的算法有效地抑制了FDK类型重建算法所存在的锥束伪像并且适合长物体重建。 展开更多

关键词 Katsevich锥束重建 圆弧轨迹 短扫描重建 超短扫描重建

原文传递

一种5R机构的圆弧轨迹控制方法

10

作者 朱胜辉 李旭宇 《电动工具》 2019年第4期8-12,共5页

根据5R机构末端执行器在运行过程中对位置和速度方面的要求,提出一种圆弧轨迹控制方法,采用时间分割和数字积分原理,加入均匀加减速,结合运动学分析实现5R机构末端执行器的圆弧轨迹控制。通过仿真与实验相结合对其进行验证,结果表明该... 根据5R机构末端执行器在运行过程中对位置和速度方面的要求,提出一种圆弧轨迹控制方法,采用时间分割和数字积分原理,加入均匀加减速,结合运动学分析实现5R机构末端执行器的圆弧轨迹控制。通过仿真与实验相结合对其进行验证,结果表明该圆弧轨迹控制方法能够满足5R机构末端执行器在运动过程中的位置精度要求,且对其运行速度进行了控制,使驱动电机能够输出均匀脉冲,机构末端执行器运行平稳,满足5R机构末端执行器在运动过程中的速度要求。 展开更多

关键词 5R机构 圆弧轨迹 轨迹控制 均匀加减速

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应用投影原理设计正弦余弦曲线绘制模型

11

作者 王书营 《南京工业职业技术学院学报》 2014年第4期13-16,28,共5页

依据圆弧展开及投影原理,设计了一种绘制正弦余弦曲线的系统模型,介绍了系统模型的组成结构,分析系统中的主要参数和工作原理,以函数y=sinx和y=cosx的图像描绘为例,详细说明了模型工作过程,针对有初相位、周期和振幅的函数,给出模型的... 依据圆弧展开及投影原理,设计了一种绘制正弦余弦曲线的系统模型,介绍了系统模型的组成结构,分析系统中的主要参数和工作原理,以函数y=sinx和y=cosx的图像描绘为例,详细说明了模型工作过程,针对有初相位、周期和振幅的函数,给出模型的使用方法。 展开更多

关键词 圆弧展开 投影轨迹 正弦函数 曲线描绘

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机械手空间圆弧位姿轨迹规划算法的实现 被引量：22

12

作者 任秉银 梁兆东 孔民秀 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期27-31,共5页

为提高机械手的空间圆弧作业任务的轨迹精度,提出采用齐次矩阵和四元数法分别进行位置和姿态的轨迹规划方法.对于位置规划,先对空间圆弧所在平面的圆心角做归一化处理,再按照平滑角速度曲线规划位置轨迹上的插值点,并用齐次矩阵表示插... 为提高机械手的空间圆弧作业任务的轨迹精度,提出采用齐次矩阵和四元数法分别进行位置和姿态的轨迹规划方法.对于位置规划,先对空间圆弧所在平面的圆心角做归一化处理,再按照平滑角速度曲线规划位置轨迹上的插值点,并用齐次矩阵表示插补点的位置,保证了插补点的位置始终在所求圆弧上.姿态规划采用四元数圆弧曲线函数以及分段三次有理插值保形样条函数实现C2连续的姿态轨迹.算例验证表明,提出的位姿规划方法能够保证机械手末端执行器的轨迹精度,在位置精度及姿态平稳过渡有较高要求的机械手的实际应用方面有推广价值. 展开更多

关键词 机械手 空间圆弧 位置轨迹规划 姿态轨迹规划 四元数曲线

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基于伏安特性动态轨迹的谐振接地系统弧光高阻接地故障检测方法 被引量：16

13

作者 王宾 崔鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期6959-6967,共9页

在谐振接地系统中发生弧光高阻接地故障时,暂稳态故障电流均微弱,且电弧引发的非线性特征显著。现有检测方法多采用阈值设定的定量分析方法,其可靠性与灵敏性存在明显博弈,难以同时兼顾,正动率较低。针对上述问题,该文分析了弧光高阻接... 在谐振接地系统中发生弧光高阻接地故障时,暂稳态故障电流均微弱,且电弧引发的非线性特征显著。现有检测方法多采用阈值设定的定量分析方法,其可靠性与灵敏性存在明显博弈,难以同时兼顾,正动率较低。针对上述问题,该文分析了弧光高阻接地故障时零模电压与零模电流间的伏安特性动态轨迹,并基于零模电压、零模电流间的初始极性特征和伏安特性动态轨迹设计了一种新的弧光高阻接地故障检测算法,可兼顾检测的灵敏性和可靠性;仿真和现场录波数据验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 消弧线圈 弧光高阻 伏安特性 动态轨迹 初始极性

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基于RBF神经网络的弧焊机器人轨迹跟踪控制方法 被引量：13

14

作者 王保民 张明亮 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期85-89,共5页

针对目前弧焊机器人的控制算法大多是基于关节空间的算法,而这种算法无法实现对机械臂末端位置的直接控制的问题,提出了基于笛卡尔空间的轨迹跟踪控制算法.首先运用RBF(radical basis function)神经网络技术对实际机械臂数学模型的建模... 针对目前弧焊机器人的控制算法大多是基于关节空间的算法,而这种算法无法实现对机械臂末端位置的直接控制的问题,提出了基于笛卡尔空间的轨迹跟踪控制算法.首先运用RBF(radical basis function)神经网络技术对实际机械臂数学模型的建模误差和参数不确定性进行补偿,接着定义Lyapunov函数并运用HJI(Hamilton-Jacobi inequality)定理设计基于笛卡尔空间的机器人鲁棒控制器.在此基础上以二自由度机械臂为被控对象进行仿真研究,仿真结果表明,基于笛卡尔空间算法的轨迹跟踪控制算法误差小于基于关节空间的控制算法,在基于笛卡尔空间的控制算法的仿真中末端轨迹跟踪误差小于0.08 mm,神经网络能够有效地在线学习机器人的建模误差和参数不确定性. 展开更多

关键词 弧焊机器人 轨迹跟踪 控制算法 RBF神经网络 HJI定理

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基于轨迹在线识别的3D折线焊缝机器人摆动GMAW实时跟踪方法 被引量：10

15

作者 贾爱亭 洪波 +3 位作者 李湘文 高佳篷 吴格飞 屈原缘 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期116-125,共10页

3D折线焊缝大量存在于海工装备、大型起重装备、物流运输装备等制造领域中,属于典型的复杂轨迹焊缝,主要通过示教再现的方式进行自动焊接。大量的重复示教工作严重限制了焊接效率和质量,实现焊缝实时跟踪是提高焊接质量和效率的有效途... 3D折线焊缝大量存在于海工装备、大型起重装备、物流运输装备等制造领域中,属于典型的复杂轨迹焊缝,主要通过示教再现的方式进行自动焊接。大量的重复示教工作严重限制了焊接效率和质量,实现焊缝实时跟踪是提高焊接质量和效率的有效途径。针对3D折线焊缝实时跟踪问题,建立一种基于轨迹在线识别的机器人摆动熔化极气体保护焊(Gasmetalarc welding,GMAW)实时跟踪系统。首先,提出一种基于点云数据处理的3D折线焊缝起焊点焊枪位姿检测方法,获取焊缝起焊点焊枪位姿;利用3D折线焊缝位姿信息在线快速提取方法获取焊接过程中焊缝位姿信息,实现焊缝轨迹在线识别。然后,利用摆动电弧偏差识别方法获取焊缝偏差。最后,提出一种基于轨迹在线识别的3D折线焊缝机器人摆动GMAW实时跟踪方法,利用模糊PID控制方法实现焊缝实时跟踪。针对折角范围为130°~230°的典型3D折线焊缝的焊接试验表明,起焊点寻位位置检测误差小于0.4mm,姿态估计误差小于1.8°,焊缝跟踪误差不超过0.4mm,满足3D折线焊缝实时跟踪的要求。 展开更多

关键词 3D折线焊缝 GMAW 轨迹在线识别 焊缝跟踪

原文传递

基于圆弧转接和跨段前瞻的拾放操作轨迹规划 被引量：8

16

作者 王涛 陈立 +2 位作者 郭振武 王斌锐 李振娜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2648-2654,共7页

针对工业机器人拾放操作中末端速度不连续及突变的问题,设计了一种利用圆弧转接的轨迹规划算法。以给定路径点和圆弧半径为基准,建立了拐角处圆弧转接数学模型,并推导出分割后的路径段计算公式。路径段采用非对称S型加减速模型,在路径... 针对工业机器人拾放操作中末端速度不连续及突变的问题,设计了一种利用圆弧转接的轨迹规划算法。以给定路径点和圆弧半径为基准,建立了拐角处圆弧转接数学模型,并推导出分割后的路径段计算公式。路径段采用非对称S型加减速模型,在路径长度及始末速度约束下的,计算得到最优的转接速度。根据在路径段内能否达到最大速度和最大加速度,分4种情况进行跨段前瞻速度规划,并采用弧长增量法插补技术实现轨迹规划。在六自由度机器人实时控制平台上进行了三角式和门式拾放操作实验。结果表明,该算法可实现拾放路径拐角处速度的平滑过渡,减少加速度突变,提高机器人作业效率。 展开更多

关键词 工业机器人 圆弧转接 拾放操作 非对称S曲线 轨迹规划 平滑过渡

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基于五次谐波和混沌系统的谐振接地系统故障选线 被引量：7

17

作者 薛太林 靳贰伟 吴杰 《电测与仪表》 北大核心 2022年第1期176-182,共7页

单相接地故障在中性点经消弧线圈接地系统中发生的概率最大,并且接地点的电气故障特征较弱,选线难度大。不同线路的对地电容电流突变量的5次谐波分量的幅值和相位特征差异明显,通过分析比较非故障线路和故障线路之间的这些差异,提出基... 单相接地故障在中性点经消弧线圈接地系统中发生的概率最大,并且接地点的电气故障特征较弱,选线难度大。不同线路的对地电容电流突变量的5次谐波分量的幅值和相位特征差异明显,通过分析比较非故障线路和故障线路之间的这些差异,提出基于电容电流突变量的5次谐波分量和Duffing振子检测原理相结合的选线方法,将每条线路各相的电容电流突变量作为外驱动力加入到Duffing振子系统中,观察本线路各相的相轨迹状态变化的一致性,便可选出故障线路,Matlab仿真结果表明该算法有较高的准确性。 展开更多

关键词 消弧线圈 电容电流突变量 5次谐波分量 Duffing振子系统 相轨迹

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基于改进T-S模糊模型的弧焊机器人轨迹实时跟踪

18

作者 姚江云 王宽田 +1 位作者 李旺昆 梁世华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第9期147-152,共6页

针对弧焊机器人在实际作业中受到诸多不确定因素的影响,导致弧焊机器人焊接轨迹偏离预期轨迹的问题,提出一种基于改进T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型的弧焊机器人轨迹实时跟踪方法。采用图像识别技术识别并定位焊缝,通过坐标转换,确定焊缝... 针对弧焊机器人在实际作业中受到诸多不确定因素的影响,导致弧焊机器人焊接轨迹偏离预期轨迹的问题,提出一种基于改进T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型的弧焊机器人轨迹实时跟踪方法。采用图像识别技术识别并定位焊缝,通过坐标转换,确定焊缝中心线在机器人坐标系中的位置坐标。利用蚁群算法根据焊缝中心线在机器人坐标系中的坐标,搜索从起始位置到目标位置的最优焊接路径。设计了一种改进区间二型T-S模糊模型,通过视觉传感器实时获取新的焊缝信息,计算轨迹误差,以此为输入,利用改进T-S模糊模型对机器人的运动轨迹进行实时调整。实验结果表明,采用改进T-S模糊模型后,机器人轨迹跟踪离散度均降至1 mm以下,弧焊机器人轨迹与预期轨迹高度重合,比传统方法跟踪离散度大大降低。 展开更多

关键词 改进T-S模糊模型 弧焊机器人 焊缝识别与定位 轨迹规划 轨迹实时跟踪方法

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窄间隙磁控-激光复合式焊缝跟踪方法 被引量：7

19

作者 沈言锦 洪波 +1 位作者 杨鹏昊 郭韬 《电焊机》 2019年第12期32-36,共5页

针对窄间隙焊接需要精确的焊缝偏差信息以保证焊枪对中的问题,设计了一套磁控电弧-激光传感器相结合的焊缝跟踪系统,由前置的激光视觉传感器扫描焊缝中心,采用形态提取算法和基于Kernel算法的相关滤波器得到焊缝特征点的坐标,经拉格朗... 针对窄间隙焊接需要精确的焊缝偏差信息以保证焊枪对中的问题,设计了一套磁控电弧-激光传感器相结合的焊缝跟踪系统,由前置的激光视觉传感器扫描焊缝中心,采用形态提取算法和基于Kernel算法的相关滤波器得到焊缝特征点的坐标,经拉格朗日插值法处理,拟合出焊缝轨迹的近似曲线,设定门限阈值分两种情况采用双传感器数据自适应加权融合方法进行信息融合,使得焊缝偏差信息更为精确,最终保证焊枪的对中和侧壁良好融合。 展开更多

关键词 窄间隙MAG焊 磁控电弧激光传感器 焊缝轨迹预测 自适应加权融合方法

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厚壁结构件电弧增材制造成形方法及工艺 被引量：6

20

作者 杨壮 王天琪 +1 位作者 李亮玉 李天旭 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期100-105,I0005,共7页

采用弧焊机器人进行电弧增材制造,对厚壁结构件的增材制造焊接工艺进行研究.基于传统分层理论,进行算法优化实现对厚壁结构件成形尺寸预测并加以分析,并在此算法基础上引入单焊道成形尺寸神经网络预测模型,提高预制件模型分层精度及实... 采用弧焊机器人进行电弧增材制造,对厚壁结构件的增材制造焊接工艺进行研究.基于传统分层理论,进行算法优化实现对厚壁结构件成形尺寸预测并加以分析,并在此算法基础上引入单焊道成形尺寸神经网络预测模型,提高预制件模型分层精度及实际焊接参数的最优选择;针对带有内孔等特征的厚壁结构件在成形过程中焊缝边缘下塌现象,提出了“边界约束”焊接方式并对层间焊接轨迹进行规划,提高了预制件表面成形质量.最后焊制具有说明性的实体件验证预测算法及轨迹规划的准确性.结果表明,结构件成形良好,尺寸误差小于1 mm. 展开更多

关键词 弧焊机器人 增材制造 厚壁结构件 轨迹规划 尺寸预测

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