基于RBF神经网络间接求取运动学逆解的研究 被引量：10

1

作者 李进 刘璇 +2 位作者 张建华 陈浩 张垚楠 《机床与液压》 北大核心 2019年第23期32-37,共6页

七自由度工业机器人的几何结构大多满足Pieper准则,所以针对七自由度的封闭解法具有很大的发展空间。提出了一种基于RBF神经网络间接求取运动学逆解的方法,将运动学方程转化成了优化控制问题。采用遗传算法与最佳柔顺性准则相结合的方法... 七自由度工业机器人的几何结构大多满足Pieper准则,所以针对七自由度的封闭解法具有很大的发展空间。提出了一种基于RBF神经网络间接求取运动学逆解的方法,将运动学方程转化成了优化控制问题。采用遗传算法与最佳柔顺性准则相结合的方法,为RBF神经网络算法提供了精确的样本;为了提高神经网络算法的收敛速度以及收敛精度,进行间接求取的方式,引入连杆三角形夹角的概念;为了验证结果的可靠性,以七自由度冗余机械臂为对象,开展了基于RBF神经网络算法间接求逆的优化实验,并对比传统的RBF神经网络求取运动学逆解算法,结果表明,该算法结构简单,且能够显著提高收敛精度和收敛速度。 展开更多

关键词 冗余度 运动学逆解 遗传算法 RBF神经网络算法

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一种太阳翼对接用调姿机构虚腿调平策略

2

作者 商涛 鲍成文 +2 位作者 寇士营 王文宗 石震宇 《航天控制》 CSCD 2024年第4期78-84,共7页

针对太阳翼对接过程中姿态调整的快速性和准确性需求及人工调整不便的问题,本文设计了一种调平策略,能够根据地面状态更新调姿机构的运动学参数,利用激光跟踪仪获取调平所需位姿,采用基于运动学逆解的关节位置闭环控制实现动平台的调平... 针对太阳翼对接过程中姿态调整的快速性和准确性需求及人工调整不便的问题,本文设计了一种调平策略,能够根据地面状态更新调姿机构的运动学参数,利用激光跟踪仪获取调平所需位姿,采用基于运动学逆解的关节位置闭环控制实现动平台的调平,避免了传统支腿升降调平法在调平过程中存在的虚腿问题,实现了调姿机构从支腿收起状态到触地支撑状态再到动平台调至水平状态的自动调节。通过仿真验证了该调平策略的可行性,为太阳翼对接用调姿机构在工程应用中存在的虚腿调平问题提供了解决思路和方法。 展开更多

关键词 并联机构 虚腿调平 运动学逆解 激光跟踪仪

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袋装物料搬运机器人的运动学逆解 被引量：5

3

作者 李长春 康鹏桂 +1 位作者 彭善飞 滕瑞静 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第2期189-192,共4页

根据机器人D-H方法分析袋装物料搬运机器人的特点,利用坐标变换法和符号法对机器人机构运动学方程进行推导,得到5自由度袋装物料搬运机器人的逆运动学求解的通用公式,为实际的袋装物料搬运机构的位置及速度控制提供了依据。

关键词 袋装物料搬运机器人 运动学分析 运动学逆解

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一种求取运动学逆解的新算法 被引量：3

4

作者 黄志雄 何清华 +2 位作者 邹湘伏 柳波 张新海 《中国工程机械学报》 2004年第1期7-10,共4页

从计算机原理中位置数制的描述获得启发,将其中的某些规律进行合理的转换,形成搜索算法的步长表达式,在吸收传统登山法的优点的基础上,提出了求取多关节机械臂运动学逆解的新算法——智能登山法,并对算法进行了描述,写出了完整的通用流... 从计算机原理中位置数制的描述获得启发,将其中的某些规律进行合理的转换,形成搜索算法的步长表达式,在吸收传统登山法的优点的基础上,提出了求取多关节机械臂运动学逆解的新算法——智能登山法,并对算法进行了描述,写出了完整的通用流程图.运用该方法求取机器人运动学逆解,无需矩阵运算、三角变换;收敛速度快,适于实时控制.仿真试验验证了该方法的可行性、实用性. 展开更多

关键词 多关节机械臂 运动学逆解 步长 智能登山法

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基于STM32的柑橘采摘机器人

5

作者 林厚健 蔡子颖 +2 位作者 王小增 黄凯升 马展鹏 《嘉应学院学报》 2023年第6期7-13,共7页

为了提高农业自动化程度,设计一款柑橘采摘机器人.机械结构由串口舵机控制的六轴机械臂和履带车底盘组成,在夹爪处安装双摄像头分别实现无线图传、柑橘识别及定位,在摄像头集成板上设计光照检测和灯光控制电路对识别环境进行自动调光.... 为了提高农业自动化程度,设计一款柑橘采摘机器人.机械结构由串口舵机控制的六轴机械臂和履带车底盘组成,在夹爪处安装双摄像头分别实现无线图传、柑橘识别及定位,在摄像头集成板上设计光照检测和灯光控制电路对识别环境进行自动调光.设计了遥控手柄,可对机器人进行手动控制和参数校正,采用PID算法和运动学逆解并通过与摄像头通讯实现目标自动抓取.反复实验验证表明,该柑橘采摘机器人抓取成功率高,稳定性好、适应性强. 展开更多

关键词 自动调光 PID算法 运动学逆解 自动抓取

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高速抓取并联机器人实验平台运动学建模与分析 被引量：3

6

作者 陈修龙 盛永超 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第1期101-106,共6页

提出了一种新型3-RRPaR高速抓取并联机器人结构,对3-RRPaR高速抓取并联机器人实验平台进行运动学建模和分析。介绍了3-RRPaR高速抓取并联机器人实验平台的结构特点,建立了实验平台的运动学正反解模型,并通过Matlab数值计算和ADAMS虚拟... 提出了一种新型3-RRPaR高速抓取并联机器人结构,对3-RRPaR高速抓取并联机器人实验平台进行运动学建模和分析。介绍了3-RRPaR高速抓取并联机器人实验平台的结构特点,建立了实验平台的运动学正反解模型,并通过Matlab数值计算和ADAMS虚拟样机仿真验证了运动学分析的正确性。 展开更多

关键词 并联机器人 运动学反解 运动学正解 仿真验证

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基于ROS的羽毛球机器人上体控制系统设计 被引量：2

7

作者 曹狄 陈玮 +1 位作者 林浩志 陈锦涛 《机电一体化》 2018年第2期54-59,共6页

设计了一种基于四轮底盘的四自由度羽毛球挥拍系统,推导出模型的运动学正逆解、五项式插值算法并挑选合适的运动规划算法。针对车体上部控制系统运动规划中存在系统设计工作量巨大、移植困难等问题,提出了使用开源机器人操作系统(robot ... 设计了一种基于四轮底盘的四自由度羽毛球挥拍系统,推导出模型的运动学正逆解、五项式插值算法并挑选合适的运动规划算法。针对车体上部控制系统运动规划中存在系统设计工作量巨大、移植困难等问题,提出了使用开源机器人操作系统(robot operating system,ROS)作为上体控制系统搭建的平台。在ROS中,导入设计好的机器人三维模型,可在可视化工具RViz中显示。使用Move It!验证推导的正逆解算法和五项插值算法,最终根据实验数据选择合适的运动规划算法。实验结果表明,以ROS平台为基础,可快速设计出满足要求的羽毛球机器人上体控制系统。 展开更多

关键词 羽毛球 ROS 正逆解 插值法 运动规划

原文传递

基于Amesim的并联机构反解模块研究

8

作者 李京 叶晓帅 费烨 《机电产品开发与创新》 2022年第4期114-116,132,共4页

分析并联机构实际操作中的控制需求,根据几何原理分析了并联机构反解的基本算法。基于AMESim仿真软件,利用其Submodel Editor功能制作了并联机构运动反解模块,并详细阐述了制作的过程。利用六自由度并联机构试验样机,验证了反解模块的... 分析并联机构实际操作中的控制需求,根据几何原理分析了并联机构反解的基本算法。基于AMESim仿真软件,利用其Submodel Editor功能制作了并联机构运动反解模块,并详细阐述了制作的过程。利用六自由度并联机构试验样机,验证了反解模块的正确性。完成反解模块的制作,将大大提升同类产品在AMESim中的仿真建模效率,降低了后续使用者的使用难度。 展开更多

关键词 控制仿真 并联机构 运动学反解

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平面超冗余机器人形状控制的几何样条方法

9

作者 吴文东 洪鹰 +1 位作者 王刚 杨春阁 《机床与液压》 北大核心 2004年第4期70-72,共3页

本文提出了平面超自由度机器人形状控制的样条曲线方法。此方法无需求解复杂非线性优化问题和雅可比伪逆。机器人宏观构形与参考样条曲线之间的匹配非常简单 。

关键词 超自由度 机器人 形状控制 几何样条 运动学逆解

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基于树结构的平面连杆机构运动学数值逆解

10

作者 罗贤海 翁海珊 庞果 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第12期42-45,共4页

分析了平面连杆机构运动学逆解问题的复杂性,根据平面连杆机构的树结构表达方法,利用树结构的遍历算法并结合无约束优化方法,将运动学逆解问题分解为每个时间步的正解逼近,从而克服了运动学逆解复杂的运动路线生成问题,形成了自动求解... 分析了平面连杆机构运动学逆解问题的复杂性,根据平面连杆机构的树结构表达方法,利用树结构的遍历算法并结合无约束优化方法,将运动学逆解问题分解为每个时间步的正解逼近,从而克服了运动学逆解复杂的运动路线生成问题,形成了自动求解平面连杆机构运动学逆问题的一种通用数值方法,该方法对任意指定的原动件的平面连杆机构运动分析也适用,数值算例表明该方法的有效性。 展开更多

关键词 平面连杆机构 树结构 正解逼近 运动学逆解

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3-RRR并联机器人运动学建模与仿真

11

作者 张乾坤 高洪 《巢湖学院学报》 2017年第6期54-59,共6页

基于机构学理论,建立了3-RRR并联机器人逆运动学模型。在MATLAB软件中,编程求解该运动学模型,讨论了该并联机器人逆解与装配模式之间的关系;通过MATLAB软件仿真,得到不同装配模式下,主动杆角位移、角速度和角加速度的变化规律。为该机... 基于机构学理论,建立了3-RRR并联机器人逆运动学模型。在MATLAB软件中,编程求解该运动学模型,讨论了该并联机器人逆解与装配模式之间的关系;通过MATLAB软件仿真,得到不同装配模式下,主动杆角位移、角速度和角加速度的变化规律。为该机构的动力学分析和工程应用提供了技术基础。 展开更多

关键词 3-RRR并联机器人 运动学逆解 装配模式 仿真

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基于轨迹规划的4R机械手的运动学最优参数研究

12

作者 董亚丽 陶柯 《现代制造技术与装备》 2017年第4期23-24,共2页

为优化上下料机器人的机构参数,在已知其运动轨迹及部分机构参数的前提下,提出以机器人运动的最短行程为目标函数的方法。通过D-H参数法建立运动学模型,以其运动学反解得到的数学模型为约束条件,用三次多项式函数插值方法求出预定轨迹... 为优化上下料机器人的机构参数,在已知其运动轨迹及部分机构参数的前提下,提出以机器人运动的最短行程为目标函数的方法。通过D-H参数法建立运动学模型,以其运动学反解得到的数学模型为约束条件,用三次多项式函数插值方法求出预定轨迹。最后,运用Matlab仿真,检验机器人最优解在运动学研究中的合理性。结果表明,该参数优化方法具有有效性。 展开更多

关键词 上下料机器人 参数优化 运动学反解

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智能登山搜索算法规律的研究

13

作者 黄志雄 何清华 邹湘伏 《中国工程机械学报》 2004年第4期395-399,共5页

智能登山法是一种新型的运动学逆解求取方法.使用时参数 d ,r 的选择对算法的性能影响很大.通过对一个数的搜索,用统计学的方法深入探讨,获得了智能登山法在使用过程中参数选择所具有的一般规律;该数值规律的使用,使得算法参数的选择合... 智能登山法是一种新型的运动学逆解求取方法.使用时参数 d ,r 的选择对算法的性能影响很大.通过对一个数的搜索,用统计学的方法深入探讨,获得了智能登山法在使用过程中参数选择所具有的一般规律;该数值规律的使用,使得算法参数的选择合理,算法收敛速度加快,搜索次数可控,实用性增强.通过实例验证了数值规律的可行性. 展开更多

关键词 智能登山法 运动学逆解 数值规律

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人脸追踪机械臂的运动学研究 被引量：2

14

作者 崔晨 李丽宏 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第10期200-204,210,共6页

自主设计了相邻三轴轴线平行的人脸追踪机械臂,提出了适用该机械结构的运动学逆解算法。用蒙特卡洛法分析协作机械臂的工作空间,结合多组机器人位姿参数并运用Matlab机器人工具箱进行了仿真模拟,统计了逆解算法的计算精度,验证了机械臂... 自主设计了相邻三轴轴线平行的人脸追踪机械臂,提出了适用该机械结构的运动学逆解算法。用蒙特卡洛法分析协作机械臂的工作空间,结合多组机器人位姿参数并运用Matlab机器人工具箱进行了仿真模拟,统计了逆解算法的计算精度,验证了机械臂运动学正逆解的正确性。根据机械臂物理结构和实际需求定义约束条件,从多重逆解中选出一组作为最优解,并为后续机械臂轨迹规划打下基础。 展开更多

关键词 人脸追踪机械臂 运动学逆解算法 蒙特卡洛法 最优解

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一种基于微分进化的采摘机器人运动反解方法 被引量：1

15

作者 陈科尹 邹湘军 +1 位作者 彭红星 覃德泽 《农机化研究》 北大核心 2016年第3期37-41 46,46,共6页

针对传统的采摘机器人运动反解求法的求解过程过于繁琐及自适应性等不足,提出了一种基于微分进化的采摘机器人运动反解求取方法。该方法首先利用采摘机器人运动正解方程构造出求解采摘机器人运动反解的目标函数,然后运用微分进化算法的... 针对传统的采摘机器人运动反解求法的求解过程过于繁琐及自适应性等不足,提出了一种基于微分进化的采摘机器人运动反解求取方法。该方法首先利用采摘机器人运动正解方程构造出求解采摘机器人运动反解的目标函数,然后运用微分进化算法的泛化性和自适应性对该目标函数进行优化处理,从而求解出采摘机器人运动反解。同时,为了分析该方法的性能,还分别对传统的采摘机器人运动反解和基于微分进化的采摘机器人运动反解进行了对比试验,从而验证了该方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 微分进化 采摘机器人运动正解 采摘机器人运动反解 目标函数

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基于BP网络的水轮机修复专用机器人运动学逆解分析 被引量：8

16

作者 杨萍 刘晓琴 张淑珍 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第6期36-38,共3页

用ProE软件建立了水轮机修复专用机器人的本体模型,在此基础上,利用Matlab循环程序求出机器人在给定关节变量下的运动学正解,以此作为训练样本,通过逐次训练6输入、6输出、2个隐含层的BP神经网络,得到机器人从工作空间到关节变量空间的... 用ProE软件建立了水轮机修复专用机器人的本体模型,在此基础上,利用Matlab循环程序求出机器人在给定关节变量下的运动学正解,以此作为训练样本,通过逐次训练6输入、6输出、2个隐含层的BP神经网络,得到机器人从工作空间到关节变量空间的非线性映射,从而实现了水轮机修复专用机器人运动学逆解的计算。 展开更多

关键词 水轮机修复专用机器人 运动学逆解 BP神经网络 误差补偿

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名优茶采摘机器人工作空间分析 被引量：9

17

作者 范元瑞 马智斌 杨化林 《机械与电子》 2019年第8期73-75,80,共4页

提出了一种机器人技术与图像识别技术相结合的名优茶叶采摘机器人。该机器人用于茶叶采摘的核心部件为Delta并联机构,具有三个平动自由度。通过对该机构进行运动学分析,推导出采摘机器人的运动学反解模型。利用单支链约束方程求解了采... 提出了一种机器人技术与图像识别技术相结合的名优茶叶采摘机器人。该机器人用于茶叶采摘的核心部件为Delta并联机构,具有三个平动自由度。通过对该机构进行运动学分析,推导出采摘机器人的运动学反解模型。利用单支链约束方程求解了采摘机器人的采摘空间,并基于Matlab建立了采摘机器人工作空间模型,绘制了工作空间立体图像。通过分析结果以及所求解的工作空间尺度范围显示,该名优茶采摘机器人工作空间能够实现茶垄全面覆盖,切实降低茶叶采摘的漏采率问题。 展开更多

关键词 名优茶采摘 DELTA机构 运动学反解 工作空间分析

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反正切函数的CORDIC算法及其FPGA实现 被引量：7

18

作者 王强 应浩 《兵工自动化》 2020年第6期45-48,共4页

为解决传统的反三角函数求解方法存在速度低、精度低和不方便实现的问题,提出一种基于FPGA控制器实现运动平台的运动学逆解算法。根据CORDIC算法原理,以圆周坐标系统的旋转模式和向量化模式为例进行理论分析,构建基于NiosⅡ软核处理器的... 为解决传统的反三角函数求解方法存在速度低、精度低和不方便实现的问题,提出一种基于FPGA控制器实现运动平台的运动学逆解算法。根据CORDIC算法原理,以圆周坐标系统的旋转模式和向量化模式为例进行理论分析,构建基于NiosⅡ软核处理器的SOPC系统架构,利用C语言编写逆向运动学求解模块,并通过ModelSim仿真软件对逆向运动学理论进行仿真验证。测试结果表明,采用FPGA实现运动平台的逆向运动学求解算法是正确的。 展开更多

关键词 反正切函数 FPGA 运动学逆解 CORDIC

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基于PSO算法和BAS算法的机器人运动学逆解

19

作者 乔志鹏 白峭峰 +3 位作者 赵春江 李启航 郭鑫 刘映良 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期971-978,共8页

针对激光熔覆工业场景中对激光离焦量的高精度要求,提出了一种基于粒子群优化算法和天牛须搜索算法的智能组合算法,以最小化目标位姿误差为目标,设计组合算法的适应度公式。在组合算法中,引入机器人数学模型,通过粒子群优化算法求解符... 针对激光熔覆工业场景中对激光离焦量的高精度要求,提出了一种基于粒子群优化算法和天牛须搜索算法的智能组合算法,以最小化目标位姿误差为目标,设计组合算法的适应度公式。在组合算法中,引入机器人数学模型,通过粒子群优化算法求解符合精度要求的初步解,即机器人6个轴角的初值;再利用天牛须搜索算法,基于分块搜索的思路,将适应度分解为位置误差和姿态误差进行探索;同时做出动态惯性调整、自适应步长2个方面的改进策略,取组合适应度值最小的1组解输出,并作为机器人逆解的最优解。通过和单独的粒子群优化算法、天牛须搜索算法以及改进的差分进化算法的对比试验,表明组合算法在机器人运动学逆解方面具有收敛速度快和收敛精度较高的优势。 展开更多

关键词 激光熔覆 运动学逆解 组合算法 最优解

原文传递

4足机器人腿部机构运动学分析及步态规划 被引量：6

20

作者 马广英 刘润晨 +2 位作者 陈原 高军 徐丕兵 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期401-408,共8页

为提高足式机器人的承载能力与运行稳定性,提出了一种基于3UPR并联机构的4足机器人,并对其运动性能进行分析.运用螺旋理论对该机构进行自由度分析,通过位置反解模型对机器人腿部机构进行运动学分析,得到驱动进给量和驱动速度.通过ADAMS... 为提高足式机器人的承载能力与运行稳定性,提出了一种基于3UPR并联机构的4足机器人,并对其运动性能进行分析.运用螺旋理论对该机构进行自由度分析,通过位置反解模型对机器人腿部机构进行运动学分析,得到驱动进给量和驱动速度.通过ADAMS仿真与理论计算结果的数据对比,验证模型建立的正确性.通过求解速度雅克比矩阵对机构进行奇异性分析.根据单腿的运动轨迹,对机器人进行对角步态规划.结果表明该机构具有X、Z方向转动和Y方向移动的3个自由度.该机构不存在奇异位置,且具有良好的运动性能.步态仿真结果表明,机器人可以在平地上实现平稳运动,前进速度达到135 mm/s. 展开更多

关键词 4足机器人 3UPR并联机构 运动学反解 奇异性分析 步态规划

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