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面向影视摄影机器人的改进梯度投影算法的运动跟踪系统设计
1
作者
肖雪菁
《自动化与仪器仪表》
2024年第3期175-179,共5页
摄影机器人在影视制作中常被广泛应用和开发,为降低拍摄情景中的人为现场干预和人力成本,研究将机器人与摄像需求进行智能结合,并对机器人运动拍摄和轨迹跟踪进行设计,以优化拍摄效果。研究分析梯度投影算法来改进机器人局部路径规划能...
摄影机器人在影视制作中常被广泛应用和开发,为降低拍摄情景中的人为现场干预和人力成本,研究将机器人与摄像需求进行智能结合,并对机器人运动拍摄和轨迹跟踪进行设计,以优化拍摄效果。研究分析梯度投影算法来改进机器人局部路径规划能力,再根据机器人转向滑动的运动方式设计稳定控制器,然后根据滑转补偿的运算过程执行到机器人上以完成控制系统的高效补偿前馈。最后结合投影梯度算法和自适应滑动模态控制对仿真机器人进行仿真跟踪实验,实验结果得出,100节点的改进对偶协方差哈密顿优化的路径规划方法的规划成功率和时间分别为80.12%和0.10 s,为最佳路径规划方法。有滑转补偿的自适应SMC作为机器人运动跟踪系统的最佳稳定控制器算法,在运动方向即X方向移动、Y方向移动及转向角的绝对误差累计值分别为7.46%、19.59%和17.56%。从而证明基于改进梯度投影算法和自适应SMC的运动跟踪系统具有较高稳定性,并为运动跟踪机器人的技术开发提供技术支持。
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关键词
改进梯度投影算法
对偶协方差哈密顿优化
前馈控制器
自适应滑动模态控制
运动跟踪
原文传递
基于改进梯度投影算法的移动机械臂轨迹规划研究
被引量：
3
2
作者
魏丽君
吴海波
刘海龙
《测控技术》
2022年第5期16-22,65,共8页
移动机械臂由移动平台和机械臂构成,是一种典型的冗余机械臂系统。其运动学和轨迹规划问题是研究热点。梯度投影法是求解该问题的一类常用算法,其应用难点主要集中在比例因子的选取上。极值法通过最优化方法求解比例因子,将比例因子作...
移动机械臂由移动平台和机械臂构成,是一种典型的冗余机械臂系统。其运动学和轨迹规划问题是研究热点。梯度投影法是求解该问题的一类常用算法,其应用难点主要集中在比例因子的选取上。极值法通过最优化方法求解比例因子,将比例因子作为目标函数,并基于关节速度极限、可优化度等设计约束条件。针对极值法存在使关节加速度超限的问题,提出一种考虑关节加速度约束的新算法,并通过仿真对比验证该算法的有效性。
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关键词
改进梯度投影算法
移动机械臂
冗余自由度
轨迹规划
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职称材料
基于改进梯度投影算法的十自由度移动机械臂轨迹规划研究
被引量：
2
3
作者
魏丽君
吴海波
刘海龙
《自动化与仪器仪表》
2023年第5期249-252,共4页
以一款十自由度移动机械臂为研究对象,针对其轨迹规划存在的关节加速度超限等问题,提出一种改进的梯度投影算法,通过极值法求比例因子,在传统的梯度投影算法中,引入可优化度和自运动限制因子,并推导和提出了考虑关节加速度约束的新算法...
以一款十自由度移动机械臂为研究对象,针对其轨迹规划存在的关节加速度超限等问题,提出一种改进的梯度投影算法,通过极值法求比例因子,在传统的梯度投影算法中,引入可优化度和自运动限制因子,并推导和提出了考虑关节加速度约束的新算法。对照逆解算法和改进梯度投影算法的仿真效果,验证了新算法的有效性,最后将该算法应用在十自由度的移动机械臂上进行了实例运动测试,测试结果满足设计要求,该成果将实际应用在工程项目中。
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关键词
改进梯度投影算法
十自由度移动机械臂
轨迹规划
关节加速度约束
可优化度
原文传递
题名
面向影视摄影机器人的改进梯度投影算法的运动跟踪系统设计
1
作者
肖雪菁
机构
西安培华学院
出处
《自动化与仪器仪表》
2024年第3期175-179,共5页
文摘
摄影机器人在影视制作中常被广泛应用和开发,为降低拍摄情景中的人为现场干预和人力成本,研究将机器人与摄像需求进行智能结合,并对机器人运动拍摄和轨迹跟踪进行设计,以优化拍摄效果。研究分析梯度投影算法来改进机器人局部路径规划能力,再根据机器人转向滑动的运动方式设计稳定控制器,然后根据滑转补偿的运算过程执行到机器人上以完成控制系统的高效补偿前馈。最后结合投影梯度算法和自适应滑动模态控制对仿真机器人进行仿真跟踪实验,实验结果得出,100节点的改进对偶协方差哈密顿优化的路径规划方法的规划成功率和时间分别为80.12%和0.10 s,为最佳路径规划方法。有滑转补偿的自适应SMC作为机器人运动跟踪系统的最佳稳定控制器算法,在运动方向即X方向移动、Y方向移动及转向角的绝对误差累计值分别为7.46%、19.59%和17.56%。从而证明基于改进梯度投影算法和自适应SMC的运动跟踪系统具有较高稳定性,并为运动跟踪机器人的技术开发提供技术支持。
关键词
改进梯度投影算法
对偶协方差哈密顿优化
前馈控制器
自适应滑动模态控制
运动跟踪
Keywords
improved
gradient
projection
algorithm
Dual
CHOMP
feedforward
controller
adaptive
sliding
mode
control
motion
tracking
分类号
TP242.6 [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
基于改进梯度投影算法的移动机械臂轨迹规划研究
被引量：
3
2
作者
魏丽君
吴海波
刘海龙
机构
中南大学信息科学与工程学院
湖南铁道职业技术学院
出处
《测控技术》
2022年第5期16-22,65,共8页
基金
湖南省教育厅科学研究优秀青年项目(19B379)。
文摘
移动机械臂由移动平台和机械臂构成,是一种典型的冗余机械臂系统。其运动学和轨迹规划问题是研究热点。梯度投影法是求解该问题的一类常用算法,其应用难点主要集中在比例因子的选取上。极值法通过最优化方法求解比例因子,将比例因子作为目标函数,并基于关节速度极限、可优化度等设计约束条件。针对极值法存在使关节加速度超限的问题,提出一种考虑关节加速度约束的新算法,并通过仿真对比验证该算法的有效性。
关键词
改进梯度投影算法
移动机械臂
冗余自由度
轨迹规划
Keywords
improved
gradient
projection
algorithm
mobile
manipulator
redundant
degree
of
freedom
trajectory
planning
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
基于改进梯度投影算法的十自由度移动机械臂轨迹规划研究
被引量：
2
3
作者
魏丽君
吴海波
刘海龙
机构
湖南铁道职业技术学院
出处
《自动化与仪器仪表》
2023年第5期249-252,共4页
基金
湖南省教育厅科学研究青年项目(19B379)。
文摘
以一款十自由度移动机械臂为研究对象,针对其轨迹规划存在的关节加速度超限等问题,提出一种改进的梯度投影算法,通过极值法求比例因子,在传统的梯度投影算法中,引入可优化度和自运动限制因子,并推导和提出了考虑关节加速度约束的新算法。对照逆解算法和改进梯度投影算法的仿真效果,验证了新算法的有效性,最后将该算法应用在十自由度的移动机械臂上进行了实例运动测试,测试结果满足设计要求,该成果将实际应用在工程项目中。
关键词
改进梯度投影算法
十自由度移动机械臂
轨迹规划
关节加速度约束
可优化度
Keywords
improved
gradient
projection
algorithm
10
DOF
mobile
manipulator
trajectory
planning
joint
acceleration
constraint
degree
of
optimization
分类号
TP273 [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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向影视摄影机器人的改进梯度投影算法的运动跟踪系统设计
肖雪菁
《自动化与仪器仪表》
2024
0
原文传递
2
基于改进梯度投影算法的移动机械臂轨迹规划研究
魏丽君
吴海波
刘海龙
《测控技术》
2022
3
下载PDF
职称材料
3
基于改进梯度投影算法的十自由度移动机械臂轨迹规划研究
魏丽君
吴海波
刘海龙
《自动化与仪器仪表》
2023
2
原文传递
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