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遥操作机器人系统设计及控制方法 被引量：2
1
作者 刘嘉瑞 舒琳 +2 位作者 孙亚强 梁国宇 梁俊 《机电工程技术》 2023年第7期29-33,共5页
设计了一套遥操作机器人系统并提出一种相对位姿尺度变换的姿态映射算法和在线轨迹平滑方法,以解决遥操作系统存在主从端工作空间不匹配以及控制数据不稳定的问题。首先,结合光学追踪器和惯性传感器设计符合人类日常习惯的主端动作捕捉... 设计了一套遥操作机器人系统并提出一种相对位姿尺度变换的姿态映射算法和在线轨迹平滑方法,以解决遥操作系统存在主从端工作空间不匹配以及控制数据不稳定的问题。首先,结合光学追踪器和惯性传感器设计符合人类日常习惯的主端动作捕捉系统;从端采用三轴云台相机、UR5机械臂和机械手搭建了类人的机器人系统。其次,为解决遥操作系统存在的主从端异构、工作空间大小不匹配等问题,提出一种相对位姿尺度变换算法。最后,针对所设计的遥操作机器人系统和控制算法开展了主从跟随精度验证和遥操作抓放物体实验。实验结果表明,相对位姿尺度变换方法兼顾了遥操作任务中的效率和精度要求,在操作者动作姿态快速变化的运动过程中,所设计的遥操作系统仍能以较高精度跟随目标轨迹运动,且从端延时仅约为0.1 s,使得从端机器人可较好地实时复现主端操作者的动作。 展开更多
关键词 光学追踪器 惯性传感器 动作捕捉系统 遥操作机器人 主从跟随
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基于模型预测控制的农机主从跟随作业控制方法 被引量：7
2
作者 徐广飞 陈美舟 +3 位作者 苗河泉 姚文燕 刁培松 王文君 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期11-20,共10页
针对实际环境中由于农业机械(简称农机)作业过程的作业量以及土壤条件的变化等不确定性因素的影响,导致协同作业跟随农机的行驶工况不稳定、跟随协同作业响应慢、控制困难等问题,在综合考虑不确定性以及响应性能的基础上,提出了一种农... 针对实际环境中由于农业机械(简称农机)作业过程的作业量以及土壤条件的变化等不确定性因素的影响,导致协同作业跟随农机的行驶工况不稳定、跟随协同作业响应慢、控制困难等问题,在综合考虑不确定性以及响应性能的基础上,提出了一种农机跟随分层控制架构,搭建农机田间作业下的纵向跟随动力学模型,并以间距保持、速度跟随、燃油经济性、加速度跟随性能为目标,进行基于模型预测控制(MPC)算法的上层控制器推导,基于前馈以及PI反馈的控制器作为下层控制,以上层控制器获得的控制加速度为目标,进行力矩(电流)跟踪,在保证抗不确定性以及干扰噪声的同时,提高跟随农机的响应能力。通过Matlab/Simulink仿真和田间试验验证,结果表明,该控制方法可以有效解决农机作业的跟随控制问题,与滑模变结构控制器相比,能够实现稳定跟随行驶,且速度误差和加速度误差更小,速度误差控制在-0.29132~0.18001 m/s,加速度误差控制在-0.05678~0.05628 m/s2,稳定跟随距离误差为±0.45 m,具有良好的跟随效果。 展开更多
关键词 农业机械 主从跟随作业 模型预测控制 不确定性 多目标优化
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摆臂式回转插袋机优化设计及其主从控制 被引量：1
3
作者 王彦凤 王瑞 +1 位作者 李德恒 赵欣 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2021年第1期66-71,共6页
为解决摆臂式回转插袋包装机插袋率偏低的问题,对摆臂机械手四连杆机构进行优化设计,并使用电子凸轮技术对其进行主从随动控制。首先以四连杆机构参数为设计变量,四连杆连杆展开杆轨迹与理想插袋轨迹误差最小、四连杆连杆展开杆与出料... 为解决摆臂式回转插袋包装机插袋率偏低的问题,对摆臂机械手四连杆机构进行优化设计,并使用电子凸轮技术对其进行主从随动控制。首先以四连杆机构参数为设计变量,四连杆连杆展开杆轨迹与理想插袋轨迹误差最小、四连杆连杆展开杆与出料嘴轴线夹角最小为优化目标,利用遗传算法求解多目标约束问题。然后,应用电子凸轮对回转料塔和摆臂机械手进行主从随动控制,提高控制精度。改进后的插袋率达到99.8%,高于千分之三的行业标准。 展开更多
关键词 插袋机 四连杆机构 优化设计 电子凸轮 主从随动控制
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