基于螺旋理论的机械手最优位姿轨迹规划方法研究 被引量：11

1

作者 赵东标 查选芳 +1 位作者 王珉 朱剑英 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期331-334,共4页

提出了一种在笛卡儿空间实现机器人操作手最优位姿轨迹规划新方法。基于欧拉刚体有限转动定理，根据旋量理论和计算几何中三维直纹面路程参数生成原理，求以等效角位移矢量在空间的运动轨迹形成的直纹曲面面积及其变化率并考虑运动时的... 提出了一种在笛卡儿空间实现机器人操作手最优位姿轨迹规划新方法。基于欧拉刚体有限转动定理，根据旋量理论和计算几何中三维直纹面路程参数生成原理，求以等效角位移矢量在空间的运动轨迹形成的直纹曲面面积及其变化率并考虑运动时的灵活性为泛函的泛函极值来实现以路径最短、运动灵活性最好、或动力学性能最优为目标的机器人位置和姿态轨迹优化生成，建立了相应的优化数学模型及求解方法。最后，用该法对三自由度平面机器人操作手进行了仿真计算。 展开更多

关键词 机器人 轨迹规划 最优化 机械手 最优位姿

下载PDF 职称材料

基于孔特征约束的飞机部件位姿优化方法 被引量：8

2

作者 王青 郑飞 +3 位作者 任英武 程亮 李江雄 柯映林 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期243-252,共10页

为了实现飞机大部件的最佳位姿装配、保证装配精度,提出一种基于制造准确度与对接深孔协调准确度的大部件位姿优化算法。以制造特征点的三维相对偏差和协调深孔的位置相对偏差的加权组合为变量,建立部件装配误差评价目标函数;以最小的... 为了实现飞机大部件的最佳位姿装配、保证装配精度,提出一种基于制造准确度与对接深孔协调准确度的大部件位姿优化算法。以制造特征点的三维相对偏差和协调深孔的位置相对偏差的加权组合为变量,建立部件装配误差评价目标函数;以最小的装配误差为优化目标,将装配过程中对应对接深孔之间轴线的相对偏差为约束条件,建立飞机大部件数字化装配姿态评价的最优化数学模型。对于模型的求解,以奇异值分解算法计算结果作为初值,采用Lagrange法结合粒子群算法进行求解,得到部件的最优位姿,使部件在满足制造准确度的同时对接深孔孔轴方向的偏差最小,满足装配的要求。通过在飞机数字化装配中的运用并与奇异值分解算法进行比较,验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 制造准确度 装配误差 对接深孔 最优位姿 粒子群算法

下载PDF 职称材料

多假设跟踪的移动机器人SLAM算法 被引量：2

3

作者 杨敬辉 杨晶东 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第8期1107-1111,共5页

针对基于视觉定位的移动机器人自主定位过程中容易产生多种候选位姿.提出一种基于多假设跟踪的同时定位和地图创建方法.该方法通过提取图像SIFT特征进行视觉量测,修正里程计累计误差,再利用多假设跟踪方法获得当前时刻的最优位姿,实时... 针对基于视觉定位的移动机器人自主定位过程中容易产生多种候选位姿.提出一种基于多假设跟踪的同时定位和地图创建方法.该方法通过提取图像SIFT特征进行视觉量测,修正里程计累计误差,再利用多假设跟踪方法获得当前时刻的最优位姿,实时产生环境的栅格地图,并且随着机器人的位姿变化实时更新.研究结果表明:此算法不仅能够较好地创建环境地图,而且能够有效解决机器人"绑架"问题,提高自主定位精度. 展开更多

关键词 多假设定位 同时定位和地图创建 比例尺度不变特征 仿射不变特征 特征提取 位姿估计 最优位姿 位姿不确定

下载PDF 职称材料

基于3D视觉的水泵生产线零部件无序抓取研究 被引量：10

4

作者 陶杰 吴尧才 +3 位作者 朱熙豪 于涵诚 王进京 陈雪云 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第5期604-611,640,共9页

为了实现对堆叠零部件的识别、无序抓取及零部件装配状态的检测,依托某水泵生产线智能化改造项目,在现水泵生产线的基础上,建立了一套基于3D机器视觉的堆叠零部件无序抓取系统,从而实现了水泵生产自动化。首先,采用全局特征描述子PPF算... 为了实现对堆叠零部件的识别、无序抓取及零部件装配状态的检测,依托某水泵生产线智能化改造项目,在现水泵生产线的基础上,建立了一套基于3D机器视觉的堆叠零部件无序抓取系统,从而实现了水泵生产自动化。首先,采用全局特征描述子PPF算法提取了零部件特征;在离线训练阶段,对满足条件的可见点进行了两两组合,计算了点对特征,得到了描述物体全局信息的模型;在线匹配阶段,通过使用基于霍夫变换的投票策略,完成了对零部件的识别;然后,再应用RANSAC算法进行了位姿粗估计,并利用ICP算法对位姿结果进行了微调,得到了目标的最优位姿估计;经过标定的转换矩阵确定了零部件在真实世界坐标系下的位置和姿态,以引导机械手对堆叠摆放的零部件进行精准抓取和放置;最后,将待测状态零部件图像与正确装配零部件图像进行了对比,以判断零部件装配状态,利用水泵生产线改造项目实际搭建了无序抓取系统实验,用以对该系统实施效果进行验证。研究结果表明:以水泵泵体为例,最终选定的点对特征数目为730830,匹配准确率可以达到94.64%,匹配耗时为1.1424 s;总体抓取平均成功率为92.3%,并且识别耗时、位姿粗估计耗时及位姿精匹配耗时均符合实时性要求,抓取系统具备实用性。 展开更多

关键词 水泵生产线 零部件装配 堆叠零部件 最优位姿估计 无序抓取 装配状态检测

下载PDF 职称材料

基于最优位姿集的机器人标定及不确定度评定 被引量：7

5

作者 温秀兰 宋爱国 +3 位作者 冯月贵 唐国寅 吕仲艳 佘媛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期276-283,共8页

为解决因标定位姿点随机选择导致机器人标定结果不稳定、可靠性低问题,研究了基于雅克比矩阵奇异值计算可观测指标的最优位姿点数目及最优位姿集选择算法,建立了机器人MDH模型,采用LM算法对几何参数进行辨识,使用LeicaAT960激光跟踪仪... 为解决因标定位姿点随机选择导致机器人标定结果不稳定、可靠性低问题,研究了基于雅克比矩阵奇异值计算可观测指标的最优位姿点数目及最优位姿集选择算法,建立了机器人MDH模型,采用LM算法对几何参数进行辨识,使用LeicaAT960激光跟踪仪分别在最优位姿集和随机位姿集下对Staubli TX60机器人末端位姿大量实测;在分析研究机器人标定不确定度来源基础上,采用测量不确定指南(GUM)计算几何参数标定的不确定度及蒙特卡洛模拟法对机器人末端位置不确定度进行评估,结果表明,经最优位姿集标定后的机器人不仅在测试点精度有大幅提升,而且几何参数及末端位置平均不确定度约为随机位姿集标定的0.11倍,标定结果稳定可靠,泛化能力强,适于在高精度、大范围作业场合推广应用。 展开更多

关键词 工业机器人 最优位姿集 几何参数标定 不确定度评定

下载PDF 职称材料

面向物理约束的机器人运动学标定最优位姿集规划方法研究

6

作者 姜吉光 侯爵 +3 位作者 苏成志 巴麒蛟 田爱鑫 徐明宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期472-480,共9页

在物理约束下的工业机器人运动学标定过程中,标定精度受到位姿集的影响,而位姿集的选取又受到标定装置的约束,针对以上问题,提出了一种采样区间评价结合位姿集优选的最优位姿集规划方法。首先建立了机器人运动学模型及距离约束标定模型... 在物理约束下的工业机器人运动学标定过程中,标定精度受到位姿集的影响,而位姿集的选取又受到标定装置的约束,针对以上问题,提出了一种采样区间评价结合位姿集优选的最优位姿集规划方法。首先建立了机器人运动学模型及距离约束标定模型,计算了机器人系统参数误差约束方程及误差雅可比矩阵;然后对机器人工作空间进行空间网格划分,应用拉丁超立方采样结合可观测指标对各个网格区间进行评价,得到最优采样区间;再次基于离线数据建立标定精度预测模型,在最优采样区间内实现最优位姿集的搜索;最后对中瑞RT-608机器人进行最优位姿集的规划及验证,结果表明:基于最优位姿集标定后的平均拟合球半径为0.3947 mm,较随机位姿集减小了57.98%。 展开更多

关键词 工业机器人 运动学标定 物理约束 最优位姿集 区间评价

下载PDF 职称材料

改进AMCL最优位姿估计的机器人室内定位控制

7

作者 庞广富 余鹏 《信息技术》 2024年第4期143-148,共6页

机器人在室内定位过程中存在定位精准度不高、定位时间长等问题,为此,提出改进AMCL最优位姿估计的机器人室内定位控制系统。构建机器人信息采集系统,采集机器人室内位置信息;改进阈值函数,对传感器信号实行去噪处理,为其精准定位打下基... 机器人在室内定位过程中存在定位精准度不高、定位时间长等问题,为此,提出改进AMCL最优位姿估计的机器人室内定位控制系统。构建机器人信息采集系统,采集机器人室内位置信息;改进阈值函数,对传感器信号实行去噪处理,为其精准定位打下基础;利用卡尔曼滤波数据,获得机器人的最优位姿估计,实现最终的机器人室内定位。实验结果表明,所提方法的定位误差均在0.3m以内,定位精准度更高,定位偏差小,定位效果较好。 展开更多

关键词 定位控制 最优位姿估计 改进AMCL 传感器 室内定位

下载PDF 职称材料

基于容差约束的机翼最优位姿评价算法 被引量：5

8

作者 王青 程亮 +2 位作者 程志彬 李江雄 柯映林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期124-130,共7页

为了保证飞机机翼的最优位姿装配,提出一种基于容差约束的机翼位姿评价及优化算法。该方法以翼身交点的三维相对偏差和水平测量点的相对高差的加权组合作为机翼装配误差的综合评价函数,以该装配误差最小作为目标,翼身交点的位置容差和... 为了保证飞机机翼的最优位姿装配,提出一种基于容差约束的机翼位姿评价及优化算法。该方法以翼身交点的三维相对偏差和水平测量点的相对高差的加权组合作为机翼装配误差的综合评价函数,以该装配误差最小作为目标,翼身交点的位置容差和水平测量点的高度容差作为约束条件,建立机翼位姿评价的非线性优化模型。通过奇异值分解法获得机翼位姿的初值,再采用Lagrange法结合拟牛顿法迭代求解,得到机翼的最优位姿,使得机翼在满足容差约束的同时,综合装配误差最小。最后,通过仿真算例验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 机翼最优位姿 容差约束 翼身交点 水平测量点

下载PDF 职称材料

基于正交试验的激光传感器最优位姿研究 被引量：2

9

作者 陈勇 卢章平 +3 位作者 王浩田 沙春发 陈萍华 郑航 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第11期65-68,85,共5页

为自主研发激光检测系统,通过正交试验法对LJ—V7060型的激光传感器进行了最优位姿试验,研究了表面粗糙度、倾斜角度和扫描距离对激光传感器最优位姿的影响,得出了激光传感器在特定的倾斜角度和扫描距离在激光传感器测量范围中间位置时... 为自主研发激光检测系统,通过正交试验法对LJ—V7060型的激光传感器进行了最优位姿试验,研究了表面粗糙度、倾斜角度和扫描距离对激光传感器最优位姿的影响,得出了激光传感器在特定的倾斜角度和扫描距离在激光传感器测量范围中间位置时使用性能最佳。为检测系统路径规划提供了试验参考,为企业实际应用提供了理论依据,具有一定工程应用价值。 展开更多

关键词 激光传感器 热稳定性试验 最优位姿试验 正交试验

下载PDF 职称材料

工业机器人运动学参数标定的位姿点集优化研究 被引量：2

10

作者 吕仲艳 温秀兰 +1 位作者 崔伟祥 乔贵方 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第7期97-102,121,共7页

针对工业机器人标定时因位姿点选择随机导致标定结果不稳定的问题,开展了位姿点集优化方法研究。首先,以可观测指数O 1为依据,通过随机搜索算法确定最优位姿点的数目;其次,提出改进最优点集选择算法用于筛选最优位姿集。通过对EFORT ER1... 针对工业机器人标定时因位姿点选择随机导致标定结果不稳定的问题,开展了位姿点集优化方法研究。首先,以可观测指数O 1为依据,通过随机搜索算法确定最优位姿点的数目;其次,提出改进最优点集选择算法用于筛选最优位姿集。通过对EFORT ER10L-C10和Staubli TX60机器人进行标定实验,结果表明:采用优化初始位姿集能够将改进最优点集选择算法运行效率提高约12%,与随机位姿集标定结果相比,经最优位姿集标定后的机器人其测试集平均绝对位置精度提升约9%,EFORT ER10L-C10和Staubli TX60机器人运动学参数的泛化能力分别提高91%、53%,证实了提出方法可获得泛化能力更强的运动学参数,使标定结果更加稳定,进一步提高机器人标定精度,适于在大范围、高精度机器人作业中推广应用。 展开更多

关键词 机器人标定 可观测指数 最优位姿集 运动学参数 泛化能力

下载PDF 职称材料

基于多层级特征的机械臂单阶段抓取位姿检测 被引量：11

11

作者 张云洲 李奇 +2 位作者 曹赫 王帅 陈昕 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1815-1824,共10页

针对机械臂对尺寸变换、形状各异、任意位姿的未知物体抓取,提出一种基于多层级特征的单阶段抓取位姿检测算法,将物体抓取位姿检测问题视为抓取角度分类和抓取位置回归进行处理,对抓取角度和抓取位置执行单次预测.首先,利用深度数据替换... 针对机械臂对尺寸变换、形状各异、任意位姿的未知物体抓取,提出一种基于多层级特征的单阶段抓取位姿检测算法,将物体抓取位姿检测问题视为抓取角度分类和抓取位置回归进行处理,对抓取角度和抓取位置执行单次预测.首先,利用深度数据替换RGB图像的B通道,生成RGD图像,采用轻量型特征提取器VGG16作为主干网络;其次,针对VGG16特征提取能力较弱的问题,利用Inception模块设计一种特征提取能力更强的网络模型;再次,在不同层级的特征图上,利用先验框的方法进行抓取位置采样,通过浅层特征与深层特征的混合使用提高模型对尺寸多变的物体的适应能力;最后,输出置信度最高的检测结果作为最优抓取位姿.在image-wise数据集和object-wise数据集上,所提出算法的评估结果分别为95.71%和94.01%,检测速度为58.8 FPS,与现有方法相比,在精度和速度上均有明显的提升. 展开更多

关键词 机械臂 未知物体 多层级特征 单次预测 最优抓取位姿

原文传递

便携式坐标测量仪的最佳测量位姿研究

12

作者 张安庆 楚纪正 +1 位作者 王宝超 刘红旗 《机电产品开发与创新》 2010年第4期132-134,共3页

提出了一种利用现有五自由度便携式坐标测量仪提高工件测量精度的测量方法。该方法在已知设备关节转角随机误差量及测量点的情况下,通过反求各关节处可能的角度值,并在相应的各关节转角组合下,加入转角的随机误差量,重构相应姿态下的测... 提出了一种利用现有五自由度便携式坐标测量仪提高工件测量精度的测量方法。该方法在已知设备关节转角随机误差量及测量点的情况下,通过反求各关节处可能的角度值,并在相应的各关节转角组合下,加入转角的随机误差量,重构相应姿态下的测头坐标,然后与已知测量点比较得出该姿势下受角度随机误差影响的最大值,不同的位姿对应不同的最大值,把最小的一个最大值对应的位姿作为最优测量位姿。文中通过引入两球模型和间接球法,大大的减少了反求角度过程中的计算量。 展开更多

关键词 便携式坐标测量仪 最优测量位姿 两球模型 间接球法

下载PDF 职称材料

基于新工科的移动机器人控制实验设计和教学实践 被引量：9

13

作者 王帅 王军义 +2 位作者 贾子熙 白帆 王冬冬 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第6期33-37,53,共6页

针对机器人工程专业四年级学生开设的移动机器人控制实验,循序渐进地设计了基于深度学习的移动机械手抓取实验项目。从激光雷达同时定位与建图、自主导航与实时避障,到借助ROS的通信机制完成语音控制导航以及物体识别与检测,构建深度学... 针对机器人工程专业四年级学生开设的移动机器人控制实验,循序渐进地设计了基于深度学习的移动机械手抓取实验项目。从激光雷达同时定位与建图、自主导航与实时避障,到借助ROS的通信机制完成语音控制导航以及物体识别与检测,构建深度学习网络生成最优抓取位姿,并利用MoveIt功能包控制机械臂完成抓取动作。实践教学表明,基于项目式实验教学模式有利于把大学阶段多门课程知识有机交叉融合,本教学方式可提高学生解决复杂工程问题的能力。 展开更多

关键词 移动机器人 新工科教育 机械臂最优抓取位姿 物体识别与检测

下载PDF 职称材料