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三平移非对称解耦并联机构及其运动学分析 被引量：4
1
作者 程刚 葛世荣 《机械传动》 CSCD 北大核心 2007年第6期5-8,共4页
基于并联拓扑机构组成原理,总结了机构解耦特性分析的步骤,对一种三平移非对称并联机构及其运动学进行了分析。通过选择适当的主动副,在保证机构具有良好耦合特性的基础上,此并联机构位置正解、逆解求解简单,非期望输出为常量。由于结... 基于并联拓扑机构组成原理,总结了机构解耦特性分析的步骤,对一种三平移非对称并联机构及其运动学进行了分析。通过选择适当的主动副,在保证机构具有良好耦合特性的基础上,此并联机构位置正解、逆解求解简单,非期望输出为常量。由于结构简单、位置正解数目少、实时性好,而且简化了机构的控制与轨迹规划问题,为小型非对称并联机器人提供了新实用机型。 展开更多
关键词 小型并联机器人 非对称并联机构 运动学分析 解耦
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基于自适应UKF算法的小型水下机器人导航系统 被引量：22
2
作者 孙尧 张强 万磊 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期342-353,共12页
针对海流扰动及姿态、航向误差角引起的无法确知的导航系统模型误差,设计了一种带模型误差的自适应无迹卡尔曼滤波器(Adaptive unscented Kalman filter,AUKF)用于小型水下机器人(Small autonomous underwater vehicle,SAUV)推位导航系... 针对海流扰动及姿态、航向误差角引起的无法确知的导航系统模型误差,设计了一种带模型误差的自适应无迹卡尔曼滤波器(Adaptive unscented Kalman filter,AUKF)用于小型水下机器人(Small autonomous underwater vehicle,SAUV)推位导航系统.首先提出了小型水下机器人三维运动连续时间模型;然后针对该模型特点,基于极大后验估值原理推导了AUKF算法.仿真结果说明该算法能够克服海流扰动及姿态和航向误差引起的模型误差.对比经典无迹卡尔曼滤波器算法,采用该算法的小型水下机器人推位导航系统在复杂海况下的滤波精度显著提高. 展开更多
关键词 自适应无迹卡尔曼滤波器 小型水下机器人 推位导航系统 非线性 极大后验估计
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复合式驱动小型两栖机器人水下运动控制研究 被引量：20
3
作者 何彦霖 董明利 +2 位作者 孙广开 于明鑫 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期219-226,共8页
针对两栖环境中机器人多自由度灵活稳定运动的需求,设计了一种具有"轮-腿-矢量喷水"复合驱动机制的小型两栖球形机器人。首先介绍了机器人的主要结构组成:一个密闭的上半球壳、两个可开关的1/4球壳、4条复合式驱动腿以及滑行... 针对两栖环境中机器人多自由度灵活稳定运动的需求,设计了一种具有"轮-腿-矢量喷水"复合驱动机制的小型两栖球形机器人。首先介绍了机器人的主要结构组成:一个密闭的上半球壳、两个可开关的1/4球壳、4条复合式驱动腿以及滑行模块等;其次,对球形机器人的复合驱动机制进行分析和建模;接着,根据水下环境和机器人的特性,设计了基于传统PID算法的神经网络自整定控制算法;最后,在室内水池中进行了机器人运动的实验测试。实验结果表明,机器人在水中运动性能良好,运动轨迹和姿态角误差在控制器接受范围之内。所提出的具有复合驱动机制的自主式两栖球形机器人,在滨海两栖环境的资源勘测等方面具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 小型球形机器人 运动控制 水下机器人 运动学模型 复合式驱动机制
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微小型跳跃机器人研究现状综述 被引量：19
4
作者 莫小娟 葛文杰 +1 位作者 赵东来 魏敦文 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期109-123,共15页
自然界的动物借助跳跃运动能够跨越数倍身体尺寸的障碍物,从而增强其越障能力和环境适应能力。动物跳跃运动模式主要包含以大型动物如袋鼠等采取的连续型跳跃,和各种小型动物如昆虫和青蛙等采取的间歇式跳跃。结合国内外微小型跳跃机器... 自然界的动物借助跳跃运动能够跨越数倍身体尺寸的障碍物,从而增强其越障能力和环境适应能力。动物跳跃运动模式主要包含以大型动物如袋鼠等采取的连续型跳跃,和各种小型动物如昆虫和青蛙等采取的间歇式跳跃。结合国内外微小型跳跃机器人的研究现状,将跳跃机器人分为非仿生跳跃机器人和仿生跳跃机器人,并对比现有机器人的跳跃性能,分析其在实现可控起跳、空中姿态调节和落地缓冲复位等方面采取的策略,最后展望了微小型跳跃机器人的发展趋势。 展开更多
关键词 跳跃机理 跳跃运动 微小型跳跃机器人 仿生机器人
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舵桨联合操纵微小型水下机器人的开发 被引量：11
5
作者 苏玉民 万磊 +2 位作者 李晔 庞永杰 秦再白 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期151-154,共4页
介绍了一种舵桨联合操纵的微小型水下机器人.该机器人装有左右布置的两个主推进器、可调攻角水平舵和垂直稳定翼.配合所搭载的深度计、磁罗经等传感器和控制计算机,可实现水下定深定向航行,并可由TV和声纳探测水下目标.其航行与探测能... 介绍了一种舵桨联合操纵的微小型水下机器人.该机器人装有左右布置的两个主推进器、可调攻角水平舵和垂直稳定翼.配合所搭载的深度计、磁罗经等传感器和控制计算机,可实现水下定深定向航行,并可由TV和声纳探测水下目标.其航行与探测能力得到了试验验证. 展开更多
关键词 微小型水下机器人 实验研究 操纵性能 探测
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深海小型爬行机器人研究现状 被引量：13
6
作者 张奇峰 张运修 张艾群 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期250-264,共15页
通过充分的文献调研和总结,根据海上作业形式对典型的深海小型爬行机器人分成3类进行了综述.对影响深海小型爬行机器人发展的海底运动适应性、导航定位、能源供给以及轻量级机械手4项关键技术进行了总结和分析,并对其未来的发展趋势进... 通过充分的文献调研和总结,根据海上作业形式对典型的深海小型爬行机器人分成3类进行了综述.对影响深海小型爬行机器人发展的海底运动适应性、导航定位、能源供给以及轻量级机械手4项关键技术进行了总结和分析,并对其未来的发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 深海小型爬行机器人 海底自适应行走 导航定位 能源供给 轻量级机械手
原文传递
微小型自主式水下机器人系统设计及试验 被引量：10
7
作者 魏延辉 田海宝 +3 位作者 杜振振 刘鑫 郭志军 赵大威 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期566-570,579,共6页
为了解决自主式水下机器人智能控制问题,设计了一种微小型自主式水下机器人。介绍了微小型自主式水下机器人的系统结构和关键部分系统,然后针对运动控制系统耦合问题,采用3个分控制系统方式实现水下机器人运动控制,最后进行了自主式水... 为了解决自主式水下机器人智能控制问题,设计了一种微小型自主式水下机器人。介绍了微小型自主式水下机器人的系统结构和关键部分系统,然后针对运动控制系统耦合问题,采用3个分控制系统方式实现水下机器人运动控制,最后进行了自主式水下机器人运动控制的试验研究。试验结果表明:研制微小型自主式水下机器人及其控制系统能够完成自主运动任务,实现自主化,为同类型的水下机器人提供参考。 展开更多
关键词 微小型水下机器人 自主式水下机器人 运动控制 系统结构 PID 控制算法 控制器
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基于粒子群优化算法的小型足球机器人路径规划 被引量：10
8
作者 宫金超 李晓明 《机电工程》 CAS 2010年第12期116-120,共5页
为了解决足球机器人无法躲避动态障碍物和容易陷入局部极值的问题,在深入研究粒子群优化算法的基础上,提出了采用栅格法与粒子群优化算法相结合的路径规划算法。首先采用栅格法对小型足球机器人工作环境构造模型,再利用改进的粒子群优... 为了解决足球机器人无法躲避动态障碍物和容易陷入局部极值的问题,在深入研究粒子群优化算法的基础上,提出了采用栅格法与粒子群优化算法相结合的路径规划算法。首先采用栅格法对小型足球机器人工作环境构造模型,再利用改进的粒子群优化算法进行最优路径搜索。该算法实现简单,收敛速度快,不易陷入局部极值,不仅能够满足足球机器人实时动态的路径规划要求,而且能满足不同环境下的路径规划要求。仿真实验表明,该方法可以很好地应用于足球机器人的路径规划中。 展开更多
关键词 小型足球机器人 路径规划 栅格法 粒子群优化算法
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超小型水下机器人改进设计及其智能控制系统 被引量：4
9
作者 宋鑫 叶家玮 +1 位作者 梁富林 陈远明 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期596-600,共5页
基于目前部分超小型水下机器人机械部分的不足之处,提出了简单易行的改进方案.给出了包含智能闭环控制算法的软件设计框架,使超小型水下机器人具有更强的鲁棒性、灵活性及适应性.在具有复杂流场干扰的实验环境测试中,改进型超小型水下... 基于目前部分超小型水下机器人机械部分的不足之处,提出了简单易行的改进方案.给出了包含智能闭环控制算法的软件设计框架,使超小型水下机器人具有更强的鲁棒性、灵活性及适应性.在具有复杂流场干扰的实验环境测试中,改进型超小型水下机器人具有明显的优势. 展开更多
关键词 超小型水下机器人 智能控制
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结合视觉里程计的微小型空中机器人SLAM研究 被引量：8
10
作者 任沁源 李平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期475-480,共6页
经典的基于"平滑摄像机模型"的单目视觉同步定位与地图构建方法无法适用于具有复杂飞行模式的微小型空中机器人。针对这个问题,提出一种结合视觉里程计的单目视觉同步定位与地图构建方法。该方法通过视觉里程计直接估计机器... 经典的基于"平滑摄像机模型"的单目视觉同步定位与地图构建方法无法适用于具有复杂飞行模式的微小型空中机器人。针对这个问题,提出一种结合视觉里程计的单目视觉同步定位与地图构建方法。该方法通过视觉里程计直接估计机器人机载摄像机相对位姿变化,并将这些位姿信息嵌入基于EKF的单目视觉同步定位与地图构建算法中。同时,在采用视觉里程计进行位姿估计时,针对可能出现的退化问题,采用特征分类的策略,提高了估计的鲁棒性。将方法应用于一套真实的微小型智能无人直升机系统上,实验数据验证了方法具有良好的适用性和实用性。 展开更多
关键词 微小型空中机器人 单目视觉 视觉里程计 同步定位与地图构建
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基于土-履应变的履带机器人转向阻力矩建模与分析 被引量：7
11
作者 欧屹 钱林方 +1 位作者 陶卫军 冯虎田 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期516-521,528,共7页
为了准确描述小型履带式地面移动机器人转向运动,建立准确的控制模型,讨论了其转向阻力距的建模方法。采用传统的阻力均匀分布方法,分别建立了高速、低速时机器人的转向阻力模型。引入应力-应变理论提出了横向阻力、正压力线性分布时的... 为了准确描述小型履带式地面移动机器人转向运动,建立准确的控制模型,讨论了其转向阻力距的建模方法。采用传统的阻力均匀分布方法,分别建立了高速、低速时机器人的转向阻力模型。引入应力-应变理论提出了横向阻力、正压力线性分布时的阻力矩模型。将该模型中的横向阻力非线性化分布,改进了计算模型。在不同行驶路况下转向的仿真计算和分析表明,与传统的转向阻力矩模型相比,基于应力-应变理论的转向阻力矩模型能更好地反映地面与履带间受力情况。 展开更多
关键词 土-履应变 小型履带机器人 转向阻力距 应力-应变
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小型水下机器人外形及其直航阻力特性研究 被引量：6
12
作者 王妹婷 齐永锋 +1 位作者 戴志光 陆柳延 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第12期135-137,共3页
针对小型水下机器人减少能耗和提高速度的需求,经过与其它几种回转体线型的对比分析,选用myring线型将 小型水下机器人外形用一组简单的数学公式完整地表示出来.设计了小型水下机器人外形,然后采用三维参数化造型软件SolidWorks建立小... 针对小型水下机器人减少能耗和提高速度的需求,经过与其它几种回转体线型的对比分析,选用myring线型将 小型水下机器人外形用一组简单的数学公式完整地表示出来.设计了小型水下机器人外形,然后采用三维参数化造型软件SolidWorks建立小型水下机器人壳体外形三维模型后,运用流体动力学计算软件FLUENT分别计算三种k-ε情况下的粘性系数,与理论计算值对比后,选择了RNG紊流模型.最后,应用RNG紊流模型对小型水下机器人在（0～2）m/s速度工况下进行了直航阻力特性分析,为主推进电机选型和水下机器人结构设计提供依据. 展开更多
关键词 小型水下机器人 外形 直航 阻力 FLUENT
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全方位小型足球机器人运动特性分析 被引量：3
13
作者 梁延德 于华玉 何福本 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第4期5-8,共4页
全方位小型足球机器人要在车体布局中加上带球、击球和挑球等多种控球机构,这使车体布局不对称问题更加突出,对车体的运动性能造成较大影响。文中就该问题,分别建立三轮和四轮车体运动模型,利用伪逆矩阵反求和MATLAB仿真分析了驱动轮间... 全方位小型足球机器人要在车体布局中加上带球、击球和挑球等多种控球机构,这使车体布局不对称问题更加突出,对车体的运动性能造成较大影响。文中就该问题,分别建立三轮和四轮车体运动模型,利用伪逆矩阵反求和MATLAB仿真分析了驱动轮间夹角对车体最大速度和最大加速度性能的影响,并对三轮、四轮车运动性能进行比较,得到车体的最大速度和最大加速度随驱动轮夹角的分布规律,为设计高性能的足球机器人车体提供理论依据。 展开更多
关键词 小型足球机器人 全方位轮 车体布局 运动特性
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基于模糊PID的小型水下机器人运动控制研究
14
作者 管志光 吴昊 +1 位作者 王学林 林明星 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第10期111-117,共7页
小型水下机器人(ROV)具有运动灵活、可靠性高等优点,在水下探测作业领域得到了广泛应用,但水下机器人工作环境复杂多变,自身运动具有强非线性与强耦合性,导致其稳定性降低。根据自行设计的ROV结构特点与水下运动规律建立了ROV运动控制模... 小型水下机器人(ROV)具有运动灵活、可靠性高等优点,在水下探测作业领域得到了广泛应用,但水下机器人工作环境复杂多变,自身运动具有强非线性与强耦合性,导致其稳定性降低。根据自行设计的ROV结构特点与水下运动规律建立了ROV运动控制模型,推导了转艏与定深运动控制传递函数,在此基础上设计了基于PID控制与模糊控制模糊PID控制器。通过仿真分析与水下试验对模糊PID控制器性能进行验证,转艏运动试验过程中,ROV稳定后保持稳态误差±3°内浮动;定深运动试验过程中,ROV稳定后保持稳态误差±3cm内浮动。结果表明设计的模糊PID控制器具有系统超调量小、调整时间快与抗干扰能力强等优点,可精准控制ROV完成设定运动。 展开更多
关键词 小型水下机器人 模糊PID 运动控制 水下试验
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基于OpenGL和3DS MAX水下机器人运动可视化研究 被引量：4
15
作者 朱晓林 叶家玮 《科学技术与工程》 2009年第24期7528-7532,共5页
超小型水下机器人运动可视化仿真在整个机器人的研制中占有非常重要的地位。基于三维建模软件3DSMAX和OpenGL,在个人PC机上的视景仿真系统开发出来。利用建模软件建立水下机器人模型,并将其转换为OpenGL的C代码,在VC++开发环境中实现了... 超小型水下机器人运动可视化仿真在整个机器人的研制中占有非常重要的地位。基于三维建模软件3DSMAX和OpenGL,在个人PC机上的视景仿真系统开发出来。利用建模软件建立水下机器人模型,并将其转换为OpenGL的C代码,在VC++开发环境中实现了水下机器人模型的控制与显示、三维场景的模拟以及场景与模型的结合。仿真结果表明:该系统能够逼真地反映水下机器人在场景中的运动情况。 展开更多
关键词 三维建模 超小型水下机器人 模拟
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微小型救援机器人机械手设计 被引量：3
16
作者 杨立松 朱丽 +1 位作者 柳虹亮 谭海东 《长春工业大学学报》 CAS 2014年第2期178-182,共5页
根据复杂工作环境下微小型救援机器人的工作特点,设计了一种机器人机械手。依据机械手的关节空间和工作范围设计了机械手的结构,分析了机械手的受力情况,通过简化模型计算驱动力,选择合适的传动方式和壳体及齿轮材料,进行了三维实体建模... 根据复杂工作环境下微小型救援机器人的工作特点,设计了一种机器人机械手。依据机械手的关节空间和工作范围设计了机械手的结构,分析了机械手的受力情况,通过简化模型计算驱动力,选择合适的传动方式和壳体及齿轮材料,进行了三维实体建模,为机械手的仿真分析提供了必要的样机模型。实际应用证明,设计的机械手满足设计要求,能够实现预期目标。 展开更多
关键词 微小型救援机器人 机械手 结构设计
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小型两栖球形机器人陆地运动建模及实验分析 被引量：3
17
作者 何彦霖 祝连庆 +1 位作者 孙广开 董明利 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期100-108,共9页
为实现两栖环境和狭窄空间内生物搜救及跟踪调查等任务,需要机器人具备高灵活性、微型结构和多功能运动模式等特点。智能驱动器驱动的仿生微型机器人及电机驱动的中小型机器人很难同时满足要求。因此,提出由一个仿生小型两栖球形母机器... 为实现两栖环境和狭窄空间内生物搜救及跟踪调查等任务,需要机器人具备高灵活性、微型结构和多功能运动模式等特点。智能驱动器驱动的仿生微型机器人及电机驱动的中小型机器人很难同时满足要求。因此,提出由一个仿生小型两栖球形母机器人和若干微型子机器人组成的子母机器人系统,母机器人由电机驱动,具有矢量喷水-四足步行复合式一体化驱动机制、水陆两栖运动模式等特点,子机器人由智能驱动器驱动。首先对子母机器人系统进行了描述;其次对两栖母机器人进行了运动学建模分析、陆地运动步态设计;最后搭建了两栖球形母机器人原型机样机,且基于所设计的静态爬行/动态对角小跑步态进行了一系列的陆地运动实验,验证了母机器人陆上静/动态步态运动的灵活性和可行性。 展开更多
关键词 仿生小型两栖机器人 子母机器人系统 运动学动力学建模 步态设计
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基于小型两栖机器人横向定深控制研制 被引量：2
18
作者 任福深 范玉坤 《电子测量技术》 北大核心 2021年第9期77-84,共8页
机器人(ROV)的位态需要高端智能控制算法来进行系统的稳定控制,针对ROV姿态控制不能稳定控制的问题,进行对横向定深控制研究,对ROV系统机械结构设计以及推进器的结构分布,通过广义多自由度方程,在多重条件约束下,建立出横向定深控制模型... 机器人(ROV)的位态需要高端智能控制算法来进行系统的稳定控制,针对ROV姿态控制不能稳定控制的问题,进行对横向定深控制研究,对ROV系统机械结构设计以及推进器的结构分布,通过广义多自由度方程,在多重条件约束下,建立出横向定深控制模型,通过Fluent中CFD流体分析,得到在不同姿态运动控制状态的水动力系数,最终得到横向定深控制器、电机、推进器的传递函数,并通过对PID控制、模糊PID控制理论研究在Simulink库中搭建出深度控制的PID控制器和模糊PID控制器,最终进行实验验证,对PID控制器和模糊PID控制器的控制效果进行比较,仿真与实验结果表明横向定深控制模糊PID控制比PID控制效果更好,调节的超调量较小,调节时间缩短,响应收敛速度更快,深度控制在横向具有很好的稳定性以及抗击干扰能力。 展开更多
关键词 小型两栖机器人 横向定深控制 水动力系数 传递函数 PID控制器 模糊PID控制器
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小型消防机器人操控系统的研究 被引量：2
19
作者 贾华 张生财 《自动化应用》 2018年第8期83-85,共3页
面对日益复杂的消防环境,为了更安全、更高效地解决问题,研发了一款基于DSP消防机器人的行走控制方案,用于各种复杂环境的火灾现场。通过对消防机器人运动操作系统及远程无线遥控部分进行研究、设计,并在MATLAB中进行仿真验证,最后达到... 面对日益复杂的消防环境,为了更安全、更高效地解决问题,研发了一款基于DSP消防机器人的行走控制方案,用于各种复杂环境的火灾现场。通过对消防机器人运动操作系统及远程无线遥控部分进行研究、设计,并在MATLAB中进行仿真验证,最后达到硬件设计实现。 展开更多
关键词 小型消防机器人 DSP MATLAB 控制方案
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超小型水下机器人通过狭窄隧道的水动力性能 被引量：2
20
作者 林育胜 吴家鸣 李林华 《广州航海学院学报》 2016年第4期1-4,共4页
采用动网格与滑移网格结合技术,以计算流体力学方法对超小型水下机器人通过狭窄隧道进行探测作业时的水动力性能变化进行数值模拟.计算结果表明:超小型水下机器人通过隧道时,狭窄的隧道使水下机器人周围的流场空间受限,会对其导管螺旋... 采用动网格与滑移网格结合技术,以计算流体力学方法对超小型水下机器人通过狭窄隧道进行探测作业时的水动力性能变化进行数值模拟.计算结果表明:超小型水下机器人通过隧道时,狭窄的隧道使水下机器人周围的流场空间受限,会对其导管螺旋桨产生的推力造成十分显著的影响.刚进入隧道时,导管螺旋桨产生的推力会产生一个剧烈的波动,由于在隧道中,空间狭小,使得螺旋桨前方的伴流显著减小,其推力数值会变小. 展开更多
关键词 导管螺旋桨 超小型水下机器人 动网格 滑移网格
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