检索结果-内蒙古大学图书馆

机器人 2022年第1期44卷 1-1页

作者：丁希仑高海波黄攀峰刘金国北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080 西北工业大学航天学院智能机器人研究中心陕西西安710072 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169

随着人类太空探索的深入,机器人已经在空间各领域得到了广泛应用,尤其是为载人航天、月球与深空探测、小天体采样返回等航天任务提供了重要的支撑。空间机器人可代替或协助人类在空间环境中进行各种作业,在成本、效率、安全等方面具有... 详细信息

随着人类太空探索的深入,机器人已经在空间各领域得到了广泛应用,尤其是为载人航天、月球与深空探测、小天体采样返回等航天任务提供了重要的支撑。空间机器人可代替或协助人类在空间环境中进行各种作业,在成本、效率、安全等方面具有突出优势,但空间的大温差、高真空、强辐射、大时延、微重力等苛刻环境,以及航天器的质量、体积、功耗、寿命、可靠性等因素的约束。

关键词：空间机器人太空探索载人航天航天任务高真空微重力大时延强辐射

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3-CPaRR解耦并联机构弹性动力学建模与分析

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计算机集成制造系统 2019年第9期25卷 2167-2179页

作者：王见董虎王兆东刘俊辰李盼盼曹毅江南大学机械工程学院江苏无锡214122 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122

为研究支链柔性化对并联机构输出运动特性的影响,本文以3-CPaRR并联机构为对象,研究了支链柔性化对并联机构输出运动特性的影响。根据该并联机构的空间位置关系,研究了其运动学规律,证明了该机构的完全解耦特性;基于空间梁单元模型、有... 详细信息

为研究支链柔性化对并联机构输出运动特性的影响,本文以3-CPaRR并联机构为对象,研究了支链柔性化对并联机构输出运动特性的影响。根据该并联机构的空间位置关系,研究了其运动学规律,证明了该机构的完全解耦特性;基于空间梁单元模型、有限元理论和Lagrange方程,充分考虑各支链的运动协调关系和动力学约束,分别建立了单支链柔性化条件下和三支链均柔性化条件下的3-CPaRR并联机构弹性动力学模型;为验证理论建模的正确性,基于Adams与Ansys软件对该并联机构展开了弹性动力学的联合仿真。最后,将数值计算结果与虚拟样机仿真结果进行了分析比较,结果表明,各支链在柔性化条件下产生的弹性变形对并联机构的输出运动特性产生了重要影响,同时也验证了该并联机构弹性动力学模型的正确性。

关键词： 3-CPaRR并联机构解耦弹性动力学有限元 Lagrange方程

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卫星天线一体化轴系驱动机构研究

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工程设计学报 2019年第4期26卷 469-476页

作者：张书洋张朴真何永强潘博孟煜茗北京空间飞行器总体设计部北京100094 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

导航卫星天线指向驱动机构是实现卫星星间链路天线高精度、长寿命可靠指向的核心部件。根据驱动机构需经历的发射段力学环境,入轨后真空、高低温等约束条件及星间链路天线的高精度、长寿命的特殊要求,提出了在步进电机、谐波减速器、编... 详细信息

导航卫星天线指向驱动机构是实现卫星星间链路天线高精度、长寿命可靠指向的核心部件。根据驱动机构需经历的发射段力学环境,入轨后真空、高低温等约束条件及星间链路天线的高精度、长寿命的特殊要求,提出了在步进电机、谐波减速器、编码器串装和一体化轴系的基础上,提高驱动机构精度和寿命的设计方法。理论分析了驱动机构预紧轴系受力状态及其影响因素,并进行了驱动机构轴系预紧力、启动转矩等效试验和使用寿命试验,分析了所设计驱动机构的负载特性;对驱动机构轴系的锁紧螺母进行结构改进,使驱动机构轴系的受力得到了较好的优化。为验证所设计驱动机构及其改进方法的正确性,在地面开展了不同热环境下精度和寿命等测试试验,最终验证了该导航卫星天线驱动机构能够满足天线在特殊环境下高精度、长寿命在轨稳定运行的要求。机构轴系预紧力的分析和试验验证工作具有一定的工程指导意义。

关键词：卫星天线驱动机构一体化设计预紧力摩擦力

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景深约束下的深度强化学习机器人路径规划

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第12期46卷 77-82页

作者：王珂卜祥津李瑞峰赵立军哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

为了提高未知环境下移动机器人的探索能力,基于深度强化学习训练提出一种基于最小深度信息有选择的训练模式,通过运动学方程约束,优化了状态空间的搜索与采集,提高了训练速率.在仿真未知环境中通过将RGB-D传感器的深度图像作为机器人的... 详细信息

为了提高未知环境下移动机器人的探索能力,基于深度强化学习训练提出一种基于最小深度信息有选择的训练模式,通过运动学方程约束,优化了状态空间的搜索与采集,提高了训练速率.在仿真未知环境中通过将RGB-D传感器的深度图像作为机器人的状态输入,学习模型将直接输出机器人的速度与角度并进行运动决策,验证了机器人路径规划控制策略.研究结果表明:在相同的训练时间下,所提出的训练模式对未知环境有更好的探索能力.

关键词：路径规划深度强化学习最小深度信息探索能力未知环境

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变截面交叉簧片柔性铰链的力学建模与变形特性分析

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机械工程学报 2018年第13期54卷 73-78页

作者：杨淼杜志江陈依孙立宁董为哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

交叉簧片柔性铰链是一种应用广泛的柔性转动关节。依靠簧片的分布式柔度可以产生较大的转动角度,但是与此同时铰链转动过程中的中心漂移大、抗干扰能力较差,这些都影响了铰链的传动精度和稳定性。通过采用非等直簧片构造的变截面交叉簧... 详细信息

交叉簧片柔性铰链是一种应用广泛的柔性转动关节。依靠簧片的分布式柔度可以产生较大的转动角度,但是与此同时铰链转动过程中的中心漂移大、抗干扰能力较差,这些都影响了铰链的传动精度和稳定性。通过采用非等直簧片构造的变截面交叉簧片柔性铰链可以使弹性元件的变形主要集中于铰链的交叉点附近,从而改变铰链的转动性能。基于Euler-Bernoulli梁理论建立了考虑几何非线性的变截面交叉簧片柔性铰链的末端载荷与铰链变形之间的关系。通过与有限元仿真进行对比,验证了文中建立的变形模型的准确性。利用柔性铰链的静态变形模型,分析了铰链的转动范围、转动刚度、中心漂移和抗干扰性能与簧片截面系数之间的关系。分析结果表明,对比传统交叉簧片柔性铰链,变截面交叉簧片柔性铰链具有更高的转动精度。

关键词：柔性铰链变截面簧片几何非线性转动特性

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基于强化学习的机器人路径规划算法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第12期46卷 65-70页

作者：张福海李宁袁儒鹏付宜利哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

提出了一种基于强化学习的机器人路径规划算法,该算法将激光雷达所获取的移动机器人周围障碍物信息与目标点所在方位信息离散成有限个状态,进而合理地设计环境模型与状态空间数目;设计了一种连续的报酬函数,使得机器人采取的每一个动作... 详细信息

提出了一种基于强化学习的机器人路径规划算法,该算法将激光雷达所获取的移动机器人周围障碍物信息与目标点所在方位信息离散成有限个状态,进而合理地设计环境模型与状态空间数目;设计了一种连续的报酬函数,使得机器人采取的每一个动作都能获得相应的报酬,提高了算法训练效率.最后在Gazebo中建立仿真环境,对该智能体进行学习训练,训练结果验证了算法的有效性;同时在实际机器人上进行导航实验,实验结果表明该算法在实际环境中也能够完成导航任务.

关键词：移动机器人强化学习路径规划连续报酬函数导航实验

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基于EtherCAT和TwinCAT的微创手术机器人

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第12期46卷 1-7页

作者：王涛潘博付宜利王树国哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

在分析几种微创手术机器人控制系统架构的基础上,提出了基于Ethercat总线和TwinCAT运动控制器的控制系统架构,该系统架构采用集中式控制和分布式I/O(输入和输出).基于该控制系统提出了主从控制映射算法,编写了相应的程序,并设计了相关... 详细信息

在分析几种微创手术机器人控制系统架构的基础上,提出了基于Ethercat总线和TwinCAT运动控制器的控制系统架构,该系统架构采用集中式控制和分布式I/O(输入和输出).基于该控制系统提出了主从控制映射算法,编写了相应的程序,并设计了相关实验对该控制系统和控制算法的有效性进行了验证.实验结果表明:该控制系统稳定可靠,实时性强,灵活易扩展,应用于微创手术机器人系统中极具优势.

关键词：微创手术机器人控制系统 EtherCAT总线 TwinCAT运动控制器主从控制

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一种融合全局时空特征的CNNs动作识别方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第12期46卷 36-41页

作者：王珂武军周天相李瑞峰哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

针对基于卷积神经网络(CNNs)的人体动作识别方法通常采用空域或时域局部特征的不足,提出一种融合人体动作全局时域和空间特征的双通道CNNs动作识别模型.空间通道对动作图像进行深度学习,采用多帧融合的方式提升准确率,全局时域通道对能... 详细信息

针对基于卷积神经网络(CNNs)的人体动作识别方法通常采用空域或时域局部特征的不足,提出一种融合人体动作全局时域和空间特征的双通道CNNs动作识别模型.空间通道对动作图像进行深度学习,采用多帧融合的方式提升准确率,全局时域通道对能量运动历史图(EMHI)进行深度学习,最后融合两个通道信息识别人体动作.利用现有的大型数据集进行预训练,以解决学习过程中训练样本不足问题.在UCF101数据集和该项目小样本数据集上进行实验,结果证明了该方法的有效性.

关键词：动作识别卷积神经网络能量运动历史图全局时域特征数据集

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柔性关节机械臂自适应神经网络动态面控制

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第9期46卷 64-69页

作者：顾义坤刘宏哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

针对柔性关节机械臂动力学模型具有非线性、不确定性和未知的外界扰动等问题,提出了基于自回归小波神经网络的自适应动态面控制方法.采用对于非线性系统具有良好学习和快速收敛能力的自回归小波神经网络,在线观测和补偿动力学模型的不... 详细信息

针对柔性关节机械臂动力学模型具有非线性、不确定性和未知的外界扰动等问题,提出了基于自回归小波神经网络的自适应动态面控制方法.采用对于非线性系统具有良好学习和快速收敛能力的自回归小波神经网络,在线观测和补偿动力学模型的不确定项.并应用动态面方法设计控制器实现了关节轨迹跟踪控制.仿真和实验结果显示：当存在模型参数不准确及未建模的外部扰动力矩时,控制算法表现出良好的自适应能力,与传统动态面法和PD（比例微分）控制相比较,显著提高了柔性关节的位置跟踪精度.

关键词：机械臂控制自适应控制位置控制柔性关节动态面控制自回归小波神经网络

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四轮驱动电动赛车驱动控制策略研究

四轮驱动电动赛车驱动控制策略研究

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2020中国汽车工程学会年会暨展览会

作者：濮世霖陈雨航卜一凡周玉庭王剑锋哈尔滨工业大学汽车工程学院哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

本文主要是围绕到学生电动方程式赛车四轮轮边电机驱动系统中动力分配问题展开研究。本文主要包含基于无迹卡尔曼滤波算法的车速估计器、分层式整车控制策略两部分。本文针对四轮轮边电机驱动电动赛车的特点,采用基于无迹卡尔曼滤波理... 详细信息

本文主要是围绕到学生电动方程式赛车四轮轮边电机驱动系统中动力分配问题展开研究。本文主要包含基于无迹卡尔曼滤波算法的车速估计器、分层式整车控制策略两部分。本文针对四轮轮边电机驱动电动赛车的特点,采用基于无迹卡尔曼滤波理论的车速估计算法对纵向车速和侧向车速、质心侧偏角进行估算。分层式整车控制包含三层策略,上层为驱动力需求层,根据车辆状态进行四个轮转矩分配,再根据车辆的横摆角速度和质心侧偏角提出修正目标;中层为驱动力分配层,将需求层的四轮转矩和横摆力矩在各个驱动轮上进行分配;下层为基于逻辑门限的驱动防滑控制层,抑制车轮的打滑现象,从而提高稳定性与加速性。同时,进行整车驱动控制策略的搭建和功能的验证。通过VI-CRT与Simulink进行联合仿真,搭建基于赛车稳定性和加速性的整车控制模型,仿真验证了控制方法的有效性。

关键词：四轮轮边电机转矩分配无迹卡尔曼滤波模糊控制驱动防滑

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