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7自由度拟人臂仿人运动的逆运动学解析解
被引量：
24
1
作者
赵京
龚世秋
张自强
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第21期25-32,共8页
为了求解末端位姿已知时拟人臂的仿人臂姿,以人臂运动特性为依据,针对7自由度拟人臂提出了一种新的逆运动学求解方法。该方法将人臂的末端运动转化为腕部的达点运动,利用肘部的自运动理论解耦了人臂的冗余度,并结合最小势能指标确定了...
为了求解末端位姿已知时拟人臂的仿人臂姿,以人臂运动特性为依据,针对7自由度拟人臂提出了一种新的逆运动学求解方法。该方法将人臂的末端运动转化为腕部的达点运动,利用肘部的自运动理论解耦了人臂的冗余度,并结合最小势能指标确定了自运动角。在利用末端位姿确定腕部位置的基础上,依据自运动角求解肘部位置,进而推导出拟人臂仿人运动的逆运动学解析表达式。试验和仿真结果证明了该方法解的仿人性和连续性。最后,从拟人臂的运动灵活性的角度分析了方法的失稳现象,结果表明自运动角发生突变时拟人臂奇异。该方法属于解析方法,有利于对拟人臂进行实时的仿人运动控制。
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关键词
7自由度拟人臂
逆运动学
肘部自运动
最小势能指标
仿人运动
原文传递
仿人机械双臂的运动学建模及实验
被引量：
11
2
作者
张续冲
张瑞秋
+1 位作者
陈亮
熊巍
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2020年第6期24-28,34,共6页
针对自主搭建的3D打印仿人机械双臂,在运动学建模的基础上进行仿人运动实验及拖动示教实验。首先根据人臂结构,确定了机械臂构型为非偏置球肩关节和球腕关节。定义坐标系得到其D-H参数,建立运动学约束方程。以臂形角为冗余自由度,推导...
针对自主搭建的3D打印仿人机械双臂,在运动学建模的基础上进行仿人运动实验及拖动示教实验。首先根据人臂结构,确定了机械臂构型为非偏置球肩关节和球腕关节。定义坐标系得到其D-H参数,建立运动学约束方程。以臂形角为冗余自由度,推导出了机械臂运动学逆解的解析表达式。然后搭建实验平台,给定人双臂末端轨迹,以手腕舒适度和势能最小为优化目标,采用就近搜索法确定最优臂形角,求得各关节所需角度。最后进行了双臂拖动示教实验,研究结果表明所设计的机械双臂不仅外形仿人,在运动学层面也高度拟人,拖动示教是一种自然高效的人机交互方式。
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关键词
仿人机械臂
逆运动学
自运动
仿人运动
拖动示教
原文传递
基于分级规划策略的拟人机械臂仿人运动规划算法研究
被引量：
2
3
作者
王春荣
夏尔冬
+3 位作者
赵京
熊昌炯
刘建军
卫沅
《图学学报》
CSCD
北大核心
2018年第3期553-561,共9页
为使拟人机械臂具有高精度的仿人运动,提出一种通过触发条件和分级规划策略的仿人运动新方法。将人臂运动过程离散为不同运动阶段,在每一个运动阶段都有与之对应的规划层,在不同的规划层中,拟人机械臂的运动特点不同。利用各自的特点建...
为使拟人机械臂具有高精度的仿人运动,提出一种通过触发条件和分级规划策略的仿人运动新方法。将人臂运动过程离散为不同运动阶段,在每一个运动阶段都有与之对应的规划层,在不同的规划层中,拟人机械臂的运动特点不同。利用各自的特点建立不同规划层下的运动模型及臂姿预测指标,对拟人机械臂臂姿进行预测。最后,以NAO机器人为实验平台,比较所提方法与最小势能法(MTPE)的静态臂姿与动态臂姿预测,并与运动捕捉系统(Opti Track)采集的真实人臂运动数据进行比较。实验表明,该方法具有较小的静态臂姿和动态臂姿预测误差,能使拟人机械臂产生高度逼真的仿人运动。
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关键词
拟人机械臂
仿人运动
分级规划策略
臂姿预测
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职称材料
题名
7自由度拟人臂仿人运动的逆运动学解析解
被引量：
24
1
作者
赵京
龚世秋
张自强
机构
北京工业大学机械工程与应用电子学院
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第21期25-32,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51475016)
文摘
为了求解末端位姿已知时拟人臂的仿人臂姿,以人臂运动特性为依据,针对7自由度拟人臂提出了一种新的逆运动学求解方法。该方法将人臂的末端运动转化为腕部的达点运动,利用肘部的自运动理论解耦了人臂的冗余度,并结合最小势能指标确定了自运动角。在利用末端位姿确定腕部位置的基础上,依据自运动角求解肘部位置,进而推导出拟人臂仿人运动的逆运动学解析表达式。试验和仿真结果证明了该方法解的仿人性和连续性。最后,从拟人臂的运动灵活性的角度分析了方法的失稳现象,结果表明自运动角发生突变时拟人臂奇异。该方法属于解析方法,有利于对拟人臂进行实时的仿人运动控制。
关键词
7自由度拟人臂
逆运动学
肘部自运动
最小势能指标
仿人运动
Keywords
7-DOF
humanoid
manipulator
inverse
kinematics
elbow
self-motion
minimum
potential
energy
measure
anthropomorphic
movements
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
仿人机械双臂的运动学建模及实验
被引量：
11
2
作者
张续冲
张瑞秋
陈亮
熊巍
机构
华南理工大学设计学院
出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2020年第6期24-28,34,共6页
基金
广东省自然科学基金资助项目(2020A1515010397)。
文摘
针对自主搭建的3D打印仿人机械双臂,在运动学建模的基础上进行仿人运动实验及拖动示教实验。首先根据人臂结构,确定了机械臂构型为非偏置球肩关节和球腕关节。定义坐标系得到其D-H参数,建立运动学约束方程。以臂形角为冗余自由度,推导出了机械臂运动学逆解的解析表达式。然后搭建实验平台,给定人双臂末端轨迹,以手腕舒适度和势能最小为优化目标,采用就近搜索法确定最优臂形角,求得各关节所需角度。最后进行了双臂拖动示教实验,研究结果表明所设计的机械双臂不仅外形仿人,在运动学层面也高度拟人,拖动示教是一种自然高效的人机交互方式。
关键词
仿人机械臂
逆运动学
自运动
仿人运动
拖动示教
Keywords
humanoid
manipulator
inverse
kinematics
self-motion
anthropomorphic
movements
hand-guide
demonstration
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
基于分级规划策略的拟人机械臂仿人运动规划算法研究
被引量：
2
3
作者
王春荣
夏尔冬
赵京
熊昌炯
刘建军
卫沅
机构
三明学院机电工程学院
北京工业大学机械工程及应用电子技术学院
河南科技大学车辆与交通工程学院
出处
《图学学报》
CSCD
北大核心
2018年第3期553-561,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51475016)
福建省自然科学基金项目(2016J01741)
+2 种基金
福建省教育厅科技项目(JAT170531)
福建省引导性项目(2016N0029)
三明市科技项目(2014-G-6)
文摘
为使拟人机械臂具有高精度的仿人运动,提出一种通过触发条件和分级规划策略的仿人运动新方法。将人臂运动过程离散为不同运动阶段,在每一个运动阶段都有与之对应的规划层,在不同的规划层中,拟人机械臂的运动特点不同。利用各自的特点建立不同规划层下的运动模型及臂姿预测指标,对拟人机械臂臂姿进行预测。最后,以NAO机器人为实验平台,比较所提方法与最小势能法(MTPE)的静态臂姿与动态臂姿预测,并与运动捕捉系统(Opti Track)采集的真实人臂运动数据进行比较。实验表明,该方法具有较小的静态臂姿和动态臂姿预测误差,能使拟人机械臂产生高度逼真的仿人运动。
关键词
拟人机械臂
仿人运动
分级规划策略
臂姿预测
Keywords
anthropomorphic
mechanical
arms
human-like
movements
hierarchical
planning
strategy
arm
posture
prediction
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
7自由度拟人臂仿人运动的逆运动学解析解
赵京
龚世秋
张自强
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
24
原文传递
2
仿人机械双臂的运动学建模及实验
张续冲
张瑞秋
陈亮
熊巍
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2020
11
原文传递
3
基于分级规划策略的拟人机械臂仿人运动规划算法研究
王春荣
夏尔冬
赵京
熊昌炯
刘建军
卫沅
《图学学报》
CSCD
北大核心
2018
2
下载PDF
职称材料
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