检索结果-内蒙古大学图书馆

机器人 2018年第5期40卷 578-586页

作者：樊继壮于庆国袁博文赵杰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

为实现仿蛙游动机器人的微小型化,增强其环境适应能力,结合软体材料的优势特点和青蛙划动推进的游动方式,提出了一种关节式气动软体致动器,该致动器在满足软体仿蛙机器人游动过程中的运动性能和力学性能的同时,使得其肢体结构更加紧凑... 详细信息

为实现仿蛙游动机器人的微小型化,增强其环境适应能力,结合软体材料的优势特点和青蛙划动推进的游动方式,提出了一种关节式气动软体致动器,该致动器在满足软体仿蛙机器人游动过程中的运动性能和力学性能的同时,使得其肢体结构更加紧凑、轻量.利用Yeoh本构模型和虚功原理,结合关节式气动软体致动器的几何参数,建立了致动器的形变分析模型.进而,在致动器总体尺寸受约束的情况下,以一定弯曲角度下致动器输出恢复力矩最大为目标,确定了致动器的具体结构参数.融合3D打印、模塑成型等加工工艺方法,加工制备了关节式气动软体致动器,并通过对比分析,确定了采用纤维线限制致动器径向凸起效应时纤维线的绕线形式和绕线密度.最后经过实验测试分析,该致动器质量约7.5g,可实现由180°弯曲状态至伸直状态的形态变化,并且在弯曲角度一定时通过调整充入气压的大小可以匹配一定范围内不同大小的负载力矩,从而验证了针对软体仿蛙游动机器人设计的关节式气动软体致动器的可行性.

关键词：仿蛙机器人软体致动器软体机器人

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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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SAECCE2020中国汽车工程学会年会

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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基于自适应固定滞后卡尔曼平滑器的状态观测器在假手上的应用

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机器人 2018年第4期40卷 474-478页

作者：吴广鑫姜力谢宗武李重阳刘宏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

针对以电位计为角度传感器的假手系统,提出了一种基于自适应固定滞后卡尔曼平滑器的状态观测器以观测手指的当前位置、速度和加速度信息.首先,分析了卡尔曼滤波器滤除电位计热噪声并观测速度与加速度的合理性,进而建立了其系统的离散状... 详细信息

针对以电位计为角度传感器的假手系统,提出了一种基于自适应固定滞后卡尔曼平滑器的状态观测器以观测手指的当前位置、速度和加速度信息.首先,分析了卡尔曼滤波器滤除电位计热噪声并观测速度与加速度的合理性,进而建立了其系统的离散状态转移矩阵.其次,相比卡尔曼滤波器,卡尔曼平滑器在参数相同的情况下具有更好的平滑效果,据此提出一种基于固定滞后卡尔曼平滑器的状态观测器,并通过引入渐消因子以提高动态响应特性,同时给出了一种将本文算法滞后特性降至一个控制周期的有效实现方式.最后,在HIT-V仿人假手实验平台上进行了实验验证.实验结果表明,相比对原始数据直接进行差分,该方法将速度噪声降低了20倍以上,加速度噪声降低了1 000倍以上.相比标准卡尔曼滤波器和固定滞后卡尔曼平滑器,该方法在动态响应方面具有更好的效果.

关键词：卡尔曼平滑器状态观测器假手

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基于压电陶瓷驱动的六自由度空间光学拼接系统

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飞控与探测 2019年第4期2卷 1-13页

作者：孙立宁陈方鑫董为哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

由于加工工艺的限制,大口径空间光学系统通常由多个子镜拼接而成。为了保证系统的成像质量,每个子镜都需要在毫米级范围内实现微米级精度的运动调节。提出了一种串并混联的、由压电陶瓷(PZT)驱动的六轴高精度定位系统。与常见的Steward... 详细信息

由于加工工艺的限制,大口径空间光学系统通常由多个子镜拼接而成。为了保证系统的成像质量,每个子镜都需要在毫米级范围内实现微米级精度的运动调节。提出了一种串并混联的、由压电陶瓷(PZT)驱动的六轴高精度定位系统。与常见的Steward平台相比,该方案具有结构紧凑、运动学简单等特点。为了同时实现大行程和高分辨率,采用桥式放大器对PZT行程进行放大,采用柔性铰链消除运动过程中的摩擦和间隙,分析了放大器在两种外部负载下的性能,并根据实际应用情况对放大器进行了设计。此外,还发现了在执行机构的输出端必须使用位移传感器,以消除柔性机构中常见的输入耦合现象。设计的可行性通过有限元分析和实验研究进行了验证。

关键词：混联机构六自由度定位平台压电驱动放大机构运动学

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软体机械臂仿生机理、驱动及建模控制研究发展综述

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机械工程学报 2018年第15期54卷 1-14页

作者：闫继宏石培沛张新彬赵杰哈尔滨工业大学机器人研究所哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨 150080 哈尔滨工业大学空间基础科学研究中心哈尔滨 150080

软体机械臂由柔性材料制作,具有高柔顺性、复杂环境适应性及安全人机交互性等特点,研究涉及材料学、仿生、机械设计和制造、传感器技术等多学科交叉融合,其发展为柔性材料应用、仿生机器人研究等提供参考和技术支持,在工业生产、医疗手... 详细信息

软体机械臂由柔性材料制作,具有高柔顺性、复杂环境适应性及安全人机交互性等特点,研究涉及材料学、仿生、机械设计和制造、传感器技术等多学科交叉融合,其发展为柔性材料应用、仿生机器人研究等提供参考和技术支持,在工业生产、医疗手术、救灾探测、生活护理等方面具有广阔应用前景,受到国内外学者及机构的广泛关注和研究.文章从仿生原理、驱动方式、变刚度方式、建模及控制等方面对软体机械臂研究进行综述,介绍章鱼臂及象鼻等生物结构仿生机理;按驱动类型将软体机械臂分为流体驱动、线驱动、气动人工肌肉、形状记忆合金、电活性聚合物、混合驱动等;介绍拮抗机构、阻塞、材料相变三种变刚度方式;以及目前常用于软体机械臂上的建模方法及控制策略.从中归纳和分析,得到软体机械臂的关键问题包括可重复性、精度、低输出力和建模控制等,其关键技术及未来发展方向包括新柔性材料制备和成型技术、刚柔结合/可变刚度机器人、柔性传感器技术等.

关键词：软体机械臂仿生学驱动方式变刚度建模与控制

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轮式移动机器人的模糊滑模轨迹跟踪控制

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计算机仿真 2019年第2期36卷 307-313页

作者：尤波张乐超李智丁亮哈尔滨理工大学自动化学院黑龙江哈尔滨150080 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

针对存在外部干扰的轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种带有模糊快速双幂次趋近律的滑模控制策略,以提高轨迹跟踪控制系统的鲁棒性且削弱系统本身的抖振现象。首先,在双幂次趋近律的基础上加一指数项构成快速双幂次趋近律;然后... 详细信息

针对存在外部干扰的轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种带有模糊快速双幂次趋近律的滑模控制策略,以提高轨迹跟踪控制系统的鲁棒性且削弱系统本身的抖振现象。首先,在双幂次趋近律的基础上加一指数项构成快速双幂次趋近律;然后,采用模糊逻辑设计相关规则,达到合理的动态调节快速双幂次趋近律参数的功能;最后,形成轮式移动机器人模糊滑模轨迹跟踪控制系统。仿真结果表明采用所提出的方法能够使轮式移动机器人在干扰情况下具有良好的运动品质和跟踪效果。

关键词：轮式移动机器人轨迹跟踪控制滑模变结构模糊快速双幂次干扰

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基于粒子群优化算法的磁流变阻尼器多项式动力学建模方法

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中国机械工程 2018年第12期29卷 1421-1427页

作者：董致臻冯志敏伍广彬刘小锋宁波大学海运学院宁波315211 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

为提高磁流变阻尼器(MRD)多项式动力学模型精度,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的多项式模型建模方法。搭建了MRD试验平台,利用测得的力学特性数据,辨识并对比分析了传统多项式与Chebyshev多项式模型;运用PSO算法,结合Lagrange插值方程... 详细信息

为提高磁流变阻尼器(MRD)多项式动力学模型精度,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的多项式模型建模方法。搭建了MRD试验平台,利用测得的力学特性数据,辨识并对比分析了传统多项式与Chebyshev多项式模型;运用PSO算法,结合Lagrange插值方程和实测数据优化插值节点,经MATLAB Simplify函数化简,构建了多项式动力学模型;研究优化插值节点的PSO算法流程及主要步骤,分析比较PSO算法与Chebyshev模型的12阶多项式建模平均累积相对误差。研究表明,在正弦激励频率1 Hz、振幅15 mm、电流0~1.5 A工况下,PSO多项式建模方法比Chebyshev多项式模型相对误差下降了47.0%,能较好地反映MRD动力学特性,满足实际工程应用需要。

关键词：磁流变阻尼器粒子群优化 Lagrange插值适应度函数动力学模型

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基于最优测量结构选择的机械臂参数标定

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仪器仪表学报 2018年第9期39卷 1-9页

作者：高涵张明路张小俊王帅河北工业大学机械工程学院天津300130 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

测量仪器会产生随机误差,针对其引起测量位姿＂再现＂运动学参数误差能力差的问题,提出了一种基于最优测量结构选择的六自由度机械臂结构参数标定新方法。首先推导了相对于基坐标系的机械臂末端位置误差模型,然后采用一种基于任务优先... 详细信息

测量仪器会产生随机误差,针对其引起测量位姿＂再现＂运动学参数误差能力差的问题,提出了一种基于最优测量结构选择的六自由度机械臂结构参数标定新方法。首先推导了相对于基坐标系的机械臂末端位置误差模型,然后采用一种基于任务优先级的机械臂轨迹规划方法,以轨迹点的期望位置与标定后实际运动位置间的最大误差优化到最小为目标,选择了最优测量结构组。最后搭建了运动学参数标定实验平台,分别利用选择的随机和最优测量结构组辨识参数误差,并对规划点进行了补偿。通过对比分析标定前后3个坐标轴方向的位置均方根误差、合成位置误差及合成均方根误差可知,采用最优测量结构组标定的结构参数更为有效地提高了机械臂的末端定位精度。

关键词：六自由度机械臂标定随机误差最优测量结构参数辨识

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大型雷达天线自动对接关键技术研究进展

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空天防御 2019年第2期2卷 37-43页

作者：彭高亮薛渊刘世伟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

随着信息化战争需求和雷达探测技术的发展,对现代军事装备的性能提出了更高的使用要求,地面雷达也正朝着阵面大型化、单元密集化、高机动性和高可靠性的趋势发展,分块雷达天线自动对接成为制约雷达机动性的重要因素。借鉴大部件自动对... 详细信息

随着信息化战争需求和雷达探测技术的发展,对现代军事装备的性能提出了更高的使用要求,地面雷达也正朝着阵面大型化、单元密集化、高机动性和高可靠性的趋势发展,分块雷达天线自动对接成为制约雷达机动性的重要因素。借鉴大部件自动对接技术的成功经验,结合地面雷达的实际需求,提出了雷达天线自动对接的技术特点,详细介绍了自动调姿系统、大尺寸测量技术和柔顺对接技术3个关键技术的研究进展,并对雷达天线自动对接技术的发展进行了总结和展望。

关键词：雷达天线自动对接调姿机构大尺寸测量柔顺对接

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基于激光测距的月球探测重载六足机器人自主避障控制

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宇航学报 2018年第12期39卷 1381-1390页

作者：刘宇飞丁亮高海波刘振胡艳明何玉庆邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学重点实验室沈阳110016

月面未知环境下具有高承载力的六足移动机器人是月球探测中不可或缺的装备。六足机器人虽然可以借助足地接触信息和姿态信息在不平坦路面行走,在遇到较小障碍物时可以做出适当的反射动作,但当遇到无法逾越的障碍物时,基于视觉信息实现... 详细信息

月面未知环境下具有高承载力的六足移动机器人是月球探测中不可或缺的装备。六足机器人虽然可以借助足地接触信息和姿态信息在不平坦路面行走,在遇到较小障碍物时可以做出适当的反射动作,但当遇到无法逾越的障碍物时,基于视觉信息实现腿式机器人避障运动是非常重要的。针对电驱动六边形对称分布的六足机器人,基于激光测距仪的信息实现了模拟月壤地面的地形建模,提出基于虚拟机体模型的自主避障策略,获得最优可行方向和运动最短距离,规划了实时避障的机体和足端运动轨迹。实验结果表明,六足机器人可以实时、准确地跟踪避障策略得到实时偏航角度,实现了机器人在未知环境下的自主避障运动,为月球探测重载足式机器人研究奠定了基础。

关键词：六足机器人月球探测地形建模避障

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