检索结果-内蒙古大学图书馆

第三十一届中国控制会议

作者：李庆玲宋宇中国矿业大学机电与信息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北京交通大学电子信息工程学院

粒子滤波是移动机器人蒙特卡洛定位(Monte Carlo Localization,MCL)中的核心环节。本文针对传统SIR粒子滤波算法存在的粒子退化效应,利用Cubature卡尔曼滤波来精确设计粒子滤波器的提议分布,实现将当前观测信息融入粒子滤波的重要性采... 详细信息

粒子滤波是移动机器人蒙特卡洛定位(Monte Carlo Localization,MCL)中的核心环节。本文针对传统SIR粒子滤波算法存在的粒子退化效应,利用Cubature卡尔曼滤波来精确设计粒子滤波器的提议分布,实现将当前观测信息融入粒子滤波的重要性采样过程,提出Cubatur eMCL算法并结合仿真试验分析了其性能。结果表明,Cubature MCL算法是一种精确鲁棒的移动机器人概率定位方法,可对解决移动机器人的定位问题提供有意义的参考。

关键词：移动机器人蒙特卡洛定位粒子滤波高斯权重积分 Cubature律

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柔性机械臂试探前行的碰撞响应控制策略

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西安交通大学学报 2011年第9期45卷 21-27页

作者：党进倪风雷刘业超刘宏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 德国宇航中心机器人与机电一体化研究所慕尼黑82230

针对柔性机械臂在碰撞过程中的安全问题,仿照人类在黑暗环境中摸索前进的行为提出了一种试探前行的安全碰撞响应控制策略.控制器采用变刚度阻抗控制策略,先根据碰撞对象来调节系统刚度,以实现与被撞对象的软接触,然后控制器以当前位置... 详细信息

针对柔性机械臂在碰撞过程中的安全问题,仿照人类在黑暗环境中摸索前进的行为提出了一种试探前行的安全碰撞响应控制策略.控制器采用变刚度阻抗控制策略,先根据碰撞对象来调节系统刚度,以实现与被撞对象的软接触,然后控制器以当前位置为起点进行试探运动,若通过上一次碰撞点且无碰撞发生时,控制器恢复高刚度阻抗控制方式,以较高的精度到达目标位置.为了验证提出的控制策略,在4自由度机械臂上进行了碰撞试验,结果表明,该控制策略在无碰撞时具有良好的位置跟踪性能,在发生碰撞时能够有效地保护机械臂本体及被撞对象,从而克服了传统控制策略在碰撞时中止任务的缺点.因此,提出的控制策略是有效可行的.

关键词：机械臂碰撞响应策略阻抗控制

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一种空间压电润滑装置的建模与仿真

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压电与声光 2011年第1期33卷 151-154页

作者：盛明伟陈维山刘军考刘岗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

提出一种主动按需供油的压电润滑装置,以解决航天器运动部件润滑失效问题。首先运用有限元分析软件ANSYS对压电振子进行了瞬态分析,再利用多相流流体软件CFD-ACE+建立喷嘴气-液两相流体模型。最后对液滴喷射过程进行数值模拟,以考察脉... 详细信息

提出一种主动按需供油的压电润滑装置,以解决航天器运动部件润滑失效问题。首先运用有限元分析软件ANSYS对压电振子进行了瞬态分析,再利用多相流流体软件CFD-ACE+建立喷嘴气-液两相流体模型。最后对液滴喷射过程进行数值模拟,以考察脉冲电压幅值变化对各喷射参数的影响。数值模拟结果表明,增加脉冲电压幅值,可增加液滴长度和速度,但对液滴产生时间影响不大。

关键词：空间润滑压电振子多相流体 CFD-ACE+ 喷射参数

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基于运动预测和阻抗控制的未知受限机构操作

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机器人 2011年第5期33卷 563-569页

作者：孙逸翔陈卫东上海交通大学系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240 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黑龙江150001

针对服务机械臂操作各种未知受限运动机构的需要,提出了一种基于运动预测和阻抗控制的控制方法,本方法采用试探-预测-修正的滚动操作策略,通过阻抗控制保证机械臂与未知受限机构交互的柔性.首先试探受限机构的运动能力,根据已有操作臂... 详细信息

针对服务机械臂操作各种未知受限运动机构的需要,提出了一种基于运动预测和阻抗控制的控制方法,本方法采用试探-预测-修正的滚动操作策略,通过阻抗控制保证机械臂与未知受限机构交互的柔性.首先试探受限机构的运动能力,根据已有操作臂运动轨迹估计受限机构的运动模型,然后预测受限机构的运动方向,进而修正机械臂的运动轨迹,并根据交互作用强度动态调节运动速率.基于上述连续滚动调节,提高了机械臂对未知受限机构探作的安全性和效率.配置6维腕力/力矩传感器的6自由度辅助机械臂的开门实验,证明了所提方法的有效性.

关键词：受限机构机械臂运动预测阻抗控制

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光电层合抛物薄壳的主动控制

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吉林大学学报（工学版） 2011年第5期41卷 1433-1438页

作者：邓宗全王新杰岳洪浩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 哈尔滨工业大学宇航空间机构及控制研究中心哈尔滨150001

利用光致伸缩作动器的非接触激励特性,对抛物薄壳进行主动控制研究。通过对激励光源的开关控制,实现光致伸缩作动器的伸缩激励特性。基于Membrane简化理论,提出一组满足自由边界条件下的抛物壳模态形状函数,并推导出光电层合抛物薄壳的... 详细信息

利用光致伸缩作动器的非接触激励特性,对抛物薄壳进行主动控制研究。通过对激励光源的开关控制,实现光致伸缩作动器的伸缩激励特性。基于Membrane简化理论,提出一组满足自由边界条件下的抛物壳模态形状函数,并推导出光电层合抛物薄壳的模态控制方程。将LQR状态相关控制与光源激励策略相结合,确定抛物薄壳的主动控制策略。通过数值仿真得到了光致伸缩作动器输出控制力及抛物壳位移响应曲线。结果表明:光致伸缩作动器可实现对抛物薄壳的主动振动控制,且振动抑制效果明显。

关键词：光致伸缩作动器抛物薄壳主动控制 Membrane简化

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基于LVDT的光学器件相对位姿检测方法

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仪器仪表学报 2011年第10期32卷 2324-2329页

作者：马立欧阳航空荣伟彬何正峰孙立宁上海大学机电工程与自动化学院上海200072 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

针对光学精密装配工艺特点,提出一种基于LVDT的三维相对位姿检测方法。采用4个对称分布的LVDT检测光学装配过程中球面镜与谐振腔体的位姿关系,根据LVDT的读数推导得出球面镜与谐振腔体的相对位姿。设计采用集成信号调理芯片AD598的LVDT... 详细信息

针对光学精密装配工艺特点,提出一种基于LVDT的三维相对位姿检测方法。采用4个对称分布的LVDT检测光学装配过程中球面镜与谐振腔体的位姿关系,根据LVDT的读数推导得出球面镜与谐振腔体的相对位姿。设计采用集成信号调理芯片AD598的LVDT处理电路作为位姿检测的控制系统,通过实验得出LVDT微位移检测的分辨率为0.1μm,重复检测精度为±0.3μm,并能较好地跟踪方波及正弦波信号。采用PID算法实现球面镜的快速位姿定位。实验结果表明:当球面镜的加工及安装误差在允许范围内时,位姿检测系统可以在25 s内完成球面镜相对于谐振腔体的位姿调整,最大距离误差为0.5μm,最大角度误差为8″,充分验证了基于LVDT相对位姿检测方法的可行性。

关键词：相对位姿检测 LVDT 光学装配

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空间机械臂收拢状态零重力模拟

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机器人 2011年第1期33卷 9-15页

作者：高海波郝峰邓宗全刘振丁亮岳洪浩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 哈尔滨工业大学宇航空间机构及控制国防科工委重点学科实验室黑龙江哈尔滨150080

利用吊丝配重法进行零重力模拟装置的结构设计,结合重力补偿原理推导出空间机械臂分离体静力学重力补偿计算公式,同时采用最小方差原理将多个力矩的优化问题转化为一个总体目标,建立了吊点力优化程序,通过该优化程序得到各吊点力的数值... 详细信息

利用吊丝配重法进行零重力模拟装置的结构设计,结合重力补偿原理推导出空间机械臂分离体静力学重力补偿计算公式,同时采用最小方差原理将多个力矩的优化问题转化为一个总体目标,建立了吊点力优化程序,通过该优化程序得到各吊点力的数值.当吊丝长度为1000mm时,利用ADAMS建立空间机械臂零重力模拟装置模型.当空间机械臂为静止状态时,吊点优化计算结果与仿真值相比,结果相对误差在10%左右;当空间机械臂各关节以0.5°/s和1°/s匀速运动时,零重力模拟装置对其产生的附加弯曲力矩和附加反转矩均未超过技术指标要求.因此,该方案可用于实际空间机械臂的零重力模拟.

关键词：空间机械臂零重力模拟吊点力优化 ADAMS仿真

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一种前馈补偿和模糊滑模相结合的柔性机械臂控制

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西安交通大学学报 2011年第3期45卷 75-80页

作者：党进倪风雷刘业超刘宏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 德国宇航中心机器人与机电一体化研究所德国慕尼黑82230

针对柔性关节机器人控制系统中存在的扰动力、摩擦力、参数变化以及建模误差等问题,将扰动力分为确定性扰动和不确定性扰动、摩擦力分为线性和非线性部分,并在此基础上提出了一种前馈补偿和模糊滑模相结合的鲁棒控制器.机器人自身结构... 详细信息

针对柔性关节机器人控制系统中存在的扰动力、摩擦力、参数变化以及建模误差等问题,将扰动力分为确定性扰动和不确定性扰动、摩擦力分为线性和非线性部分,并在此基础上提出了一种前馈补偿和模糊滑模相结合的鲁棒控制器.机器人自身结构的相关量、确定性扰动以及摩擦力的线性部分,可以通过控制器的计算力矩和前馈补偿部分进行有效控制,并通过模糊滑模控制器来克服外界的不确定性扰动、摩擦力的非线性部分、参数变化以及建模误差等.在HIT四自由度柔性机械臂上进行了控制器的相关实验,实验结果表明,该控制器具有良好的位置跟踪性能和较强的抗干扰能力.

关键词：柔性机械臂前馈补偿模糊滑模控制器

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多自由度变时延遥操作系统控制的波预测法

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系统工程与电子技术 2011年第11期33卷 2474-2479页

作者：于振中闫继宏惠晶马勇虎赵杰江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡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

针对多自由度变时延遥操作系统,建立了一种一般性的波变换公式并将波变量方法与预测技术相结合来保证系统的稳定性并提高系统的透明性。针对变化时延和预测模型不精确引起的稳态位置误差问题,提出了从端校正控制方法。首先,用波阻抗矩... 详细信息

针对多自由度变时延遥操作系统,建立了一种一般性的波变换公式并将波变量方法与预测技术相结合来保证系统的稳定性并提高系统的透明性。针对变化时延和预测模型不精确引起的稳态位置误差问题,提出了从端校正控制方法。首先,用波阻抗矩阵代替波阻抗b得到多自由度遥操作系统的波变换公式,从能量的角度推导出波阻抗矩阵的选择原则,基于此原则和矩阵之间的内在关系扩展了波阻抗矩阵的选择条件。分析了变时延条件下波预测控制的稳定性和由于变化时延与预测模型误差引起的主从端稳态位置误差,考虑主从端的位置信息处于同一个时间框架内,采用从端校正控制方法减小稳态位置误差。以三自由度主从遥操作系统为例进行了遥操作实验,实验结果表明所研究的方法能够保证系统的稳定性,且具有较高的透明性和较小的稳态位置误差。

关键词：遥操作波预测从端校正无源性波变换

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基于置信传播的立体匹配并行算法

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光学精密工程 2011年第11期19卷 2774-2781页

作者：周自维樊继壮赵杰刘晓丽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 辽宁科技大学电信学院辽宁鞍山114044

考虑在双目立体视觉匹配算法中置信传播算法虽然能获得较好的视差图但匹配速度较慢,本文提出了一种基于置信传播的并行匹配方法。该方法以置信传播为基础,采用并行机制来提高匹配速度。首先,利用最优边缘算法计算图像中的边缘信息;然后... 详细信息

考虑在双目立体视觉匹配算法中置信传播算法虽然能获得较好的视差图但匹配速度较慢,本文提出了一种基于置信传播的并行匹配方法。该方法以置信传播为基础,采用并行机制来提高匹配速度。首先,利用最优边缘算法计算图像中的边缘信息;然后,利用边缘信息将整个待匹配视图切割成若干小的区域,使用OpenMP多核优化算法并行对各个小区域进行匹配;最后,合并出整个视差图。使用Meddlebury测试平台提供的立体图对进行了实验。结果表明,在保证匹配准确率的前提下,置信传播算法将匹配速度提高了3.51倍,为立体匹配的实际应用奠定良好的基础。该方法在具备多核处理器的嵌入系统中也有良好的应用前景。

关键词：立体匹配全局优化最优边缘提取置信传播算法

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