检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2014年第5期35卷 602-606页

作者：樊绍巍陈川姜力曾博刘宏邱景辉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 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对人手抓握多点接触的特点,提出了一种基于形封闭理论的五指手构型优化设计方法。根据抓握动作要求确定出五指手构型优化设计所需要的参数,并通过J判别函数方法判别多参数输入下五指手球形抓取和圆柱形抓取的形封闭性。引入范数域宽... 详细信息

针对人手抓握多点接触的特点,提出了一种基于形封闭理论的五指手构型优化设计方法。根据抓握动作要求确定出五指手构型优化设计所需要的参数,并通过J判别函数方法判别多参数输入下五指手球形抓取和圆柱形抓取的形封闭性。引入范数域宽作为参数优化性能指标,采用区间迭代算法实现在满足形封闭前提下的五指手构型的可行区间最大化。以球形抓取为例,优化出了拇指指骨长度等5个重要参数的最佳设计结果。抓取仿真试验结果表明,优化后的参数范数域宽至少提高17%,显著提升了五指手稳定抓取的能力。

关键词：球形抓取圆柱形抓取形封闭可行区间最大化范数域宽稳定抓取五指手构型

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惯性参数不确定的自由漂浮空间机器人自适应控制研究

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航空学报 2012年第12期33卷 2347-2354页

作者：张福海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黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程博士后流动站黑龙江哈尔滨150001

针对自由漂浮空间机器人系统惯性参数不确定问题,提出一种笛卡儿空间内的自适应轨迹跟踪控制方法。采用扩展机械臂模型建立了自由漂浮空间机器人关节空间动力学方程,进而推导笛卡儿空间中的自由漂浮空间机器人动力学方程。在基于逆动力... 详细信息

针对自由漂浮空间机器人系统惯性参数不确定问题,提出一种笛卡儿空间内的自适应轨迹跟踪控制方法。采用扩展机械臂模型建立了自由漂浮空间机器人关节空间动力学方程,进而推导笛卡儿空间中的自由漂浮空间机器人动力学方程。在基于逆动力学法的自由漂浮空间机器人自适应控制器设计中,利用标称控制器离线固定控制参数与补偿控制器在线补偿方法,既可以保证惯量矩阵可逆,又可以使控制参数实时估计。采用Lyapunov方法的稳定性分析表明系统是稳定且渐进收敛的。最后,应用该控制方法对两杆平面自由漂浮空间机器人进行了仿真研究。仿真结果显示自由漂浮空间机器人末端执行器在笛卡儿空间具有良好的轨迹跟踪能力。

关键词：自由漂浮空间机器人关节空间笛卡儿空间自适应控制 Lyapunov方法

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微创腹腔外科手术机器人主操作手优化与分析

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哈尔滨工程大学学报 2013年第10期34卷 1310-1315,1326页

作者：王宏民闫志远李勇杜志江刘荣强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 黑龙江科技大学电气工程学院黑龙江哈尔滨150027

针对腹腔镜手术的要求,以及主操作手性能指标和主操作手设计原则,把主操作手设计为具有冗余自由度的串并联混合型结构并进行了自由度的相应配置.并联机构实现从手3个位置参数的控制,串联机构是一个4自由度的冗余机构,实现从手3个姿态参... 详细信息

针对腹腔镜手术的要求,以及主操作手性能指标和主操作手设计原则,把主操作手设计为具有冗余自由度的串并联混合型结构并进行了自由度的相应配置.并联机构实现从手3个位置参数的控制,串联机构是一个4自由度的冗余机构,实现从手3个姿态参数的控制.在运动学层面上,引入全域性性能指标和全域运动性能波动指标,利用遗传算法对并联机构进行优化设计,根据优化后的杆件参数计算出主操作手的工作空间,满足设计需求.并分别对串并联机构灵巧度进行了分析,通过仿真分析验证了主操作手的工作空间无奇异点,串联机构通过增加冗余自由度使得灵巧度得到了提高.

关键词：主操作手工作空间运动学分析微创手术优化分析

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机器人末端执行器自更换机构设计及对接策略

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吉林大学学报（工学版） 2019年第6期49卷 2027-2037页

作者：马常友高海波丁亮于海涛邢宏军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 佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007

为解决核电站机器人作业功能单一性的问题,研制了一种机器人末端执行器自更换机构。该机构采用同心三虎克铰并联的多力矩输出接口形式,为末端执行器及相关作业提供动力输入。在分析末端执行器自更换端与工具架之间双虎克铰被动柔顺对接... 详细信息

为解决核电站机器人作业功能单一性的问题,研制了一种机器人末端执行器自更换机构。该机构采用同心三虎克铰并联的多力矩输出接口形式,为末端执行器及相关作业提供动力输入。在分析末端执行器自更换端与工具架之间双虎克铰被动柔顺对接特性以及容差条件的基础上,提出了一种基于接触力阈值的末端执行器自更换机构自动对接控制策略;完成了末端执行器自更换机构样机设计,利用SCHUNK 6自由度机械臂移动平台进行多种末端执行器的自动更换试验,验证了控制策略的有效性和机构的容差特性。试验结果表明:该机构能够完成较大容差柔顺对接并可以实现末端执行器动力传递功能。

关键词：自动控制技术末端执行器自更换虎克铰柔顺对接动力传递

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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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载人月球车曲率连续行驶轨迹的逆问题分析

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东北大学学报（自然科学版） 2016年第7期37卷 984-989页

作者：梁忠超王永富高海波东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 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

为了分析月-地重力条件对宇航员驾驶载人月球车时所带来的操纵差异,采用线性二次最优的方法得到载人月球车的操纵动力学逆系统,对典型工况曲率连续条件下的轨迹路径函数进行推导,求得月-地不同重力条件下宇航员行驶相同轨迹所需的操纵输... 详细信息

为了分析月-地重力条件对宇航员驾驶载人月球车时所带来的操纵差异,采用线性二次最优的方法得到载人月球车的操纵动力学逆系统,对典型工况曲率连续条件下的轨迹路径函数进行推导,求得月-地不同重力条件下宇航员行驶相同轨迹所需的操纵输入.计算结果表明,为了行驶相同的轨迹路线,由于月-地重力条件的不同,当宇航员在月球重力条件下驾驶载人月球车时,需要做出比地球重力条件下更快的反应速度,更大的操纵幅度,以及更频繁的操纵变换,也说明了月面驾驶载人月球车具有更高的操纵难度.

关键词：载人月球车操纵动力学逆系统曲率连续函数操纵差异

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小摆角两轮机器人动力学建模及控制器设计

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北京理工大学学报 2014年第10期34卷 1049-1053页

作者：李晓峰崔云飞高学山戴福全郭文增薄维杰北京理工大学机电学院北京100081 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

针对现有两轮机器人转弯速度较低问题,提出一种可轴向摆动的新型两轮机器人设计方法.该方法使用连杆控制机构摆动来调整机构的重心分布,实现机器人在小转弯半径条件下稳定运动的目的.基于拉格朗日方程方法,对机器人的小摆角自由度进行... 详细信息

针对现有两轮机器人转弯速度较低问题,提出一种可轴向摆动的新型两轮机器人设计方法.该方法使用连杆控制机构摆动来调整机构的重心分布,实现机器人在小转弯半径条件下稳定运动的目的.基于拉格朗日方程方法,对机器人的小摆角自由度进行了动力学建模与分析,得到了系统动力学模型,并在此基础上设计了一种状态反馈控制器.运用Matlab/Simulink进行控制器系统仿真,验证了控制器在机器人稳定控制方面的有效性.结果表明,该两轮机器人机构设计思路及运动控制手段可有效提高系统运动稳定性.

关键词：两轮机器人机构动力学状态反馈控制器

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基于速度观测器的GMS摩擦模型辨识与补偿

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电机与控制学报 2012年第11期16卷 70-75页

作者：倪风雷刘宏介党阳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 北京宇航系统研究所北京100076

摩擦是伺服系统在低速运动时精度降低的主要非线性因素之一。采用基于模型的摩擦补偿可以有效地预测摩擦力,并实现误差补偿,因此利用可全面描述系统摩擦力的GMS摩擦模型预测伺服系统的摩擦力。为提高此模型参数的辨识精度,设计了全维速... 详细信息

摩擦是伺服系统在低速运动时精度降低的主要非线性因素之一。采用基于模型的摩擦补偿可以有效地预测摩擦力,并实现误差补偿,因此利用可全面描述系统摩擦力的GMS摩擦模型预测伺服系统的摩擦力。为提高此模型参数的辨识精度,设计了全维速度观测器提供反馈速度信息,克服低速时速度测量误差带来的影响;并基于此观测器,给出了GMS摩擦模型的参数辨识的实验方法。为验证所提出的摩擦补偿及辨识方法的有效性,在一新型的空间大型末端执行器的拖动系统进行了拖动实验。实验结果表明,通过此摩擦模型补偿,可使拖动系统的位置跟踪精度优于0.02 mm,与具有固定参数的Stribeck摩擦模型相比,位置跟踪精度提高超过30%。

关键词： GMS摩擦模型摩擦辨识速度观测器摩擦补偿伺服系统

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腹腔微创手术机器人的结构设计与尺寸优化

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华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第S1期41卷 324-328页

作者：赵凯付宜利牛国君潘博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

在分析微创手术机器人构型基础上,提出了采用中空走线的被动关节及新型的远心机构的机械臂设计方案.在此基础上,开展了腹腔微创手术机械臂被动关节及远心机构的机械结构设计,并基于D-H法进行运动学分析.以机械臂可操作度作为优化目标,... 详细信息

在分析微创手术机器人构型基础上,提出了采用中空走线的被动关节及新型的远心机构的机械臂设计方案.在此基础上,开展了腹腔微创手术机械臂被动关节及远心机构的机械结构设计,并基于D-H法进行运动学分析.以机械臂可操作度作为优化目标,对其杆件尺寸参数进行优化,以提高机械臂的整体灵活性.最后,对设计的机构进行仿真分析,结果表明:所设计的微创手术机器人结构在手术过程中具有较好的稳定性和灵活性,器械定位效果理想,满足临床需求.

关键词：机械臂结构设计微创手术尺寸优化远心机构

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一种六足机器人模拟驾驶系统研究与实现

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机器人 2016年第6期38卷 678-686页

作者：金马高海波丁亮李佳钰于海涛刘振李楠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黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学机电控制及自动化技术研究所黑龙江哈尔滨150080

为了实现六足机器人驾驶员的模拟训练,对六足机器人模拟驾驶系统的关键技术进行了研究,进而开发了一种实时的六足机器人模拟驾驶系统.该系统在复杂系统实时仿真框架Eurosim下进行开发以保证各软、硬件模块之间的实时交互.对系统的软、... 详细信息

为了实现六足机器人驾驶员的模拟训练,对六足机器人模拟驾驶系统的关键技术进行了研究,进而开发了一种实时的六足机器人模拟驾驶系统.该系统在复杂系统实时仿真框架Eurosim下进行开发以保证各软、硬件模块之间的实时交互.对系统的软、硬件进行了设计,以一种有人驾驶六足机器人为原型建立了仿真模型,实现了六足机器人模拟驾驶.实验结果表明该系统能够实时地、正确地对驾驶员的操作做出反应,真实地模拟了机器人的运动.

关键词：六足机器人模拟驾驶系统实时仿真

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