检索结果-内蒙古大学图书馆

中国机械工程 2025年第1期36卷 104-112页

作者：王志强韩建海李向攀郭冰菁杜敢琴河南科技大学机电工程学院洛阳471003 机器人及智能系统河南省重点实验室洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003 河南科技大学第一附属医院洛阳471003

通过分析对偶四元数与刚体运动、螺旋运动之间的关系并结合指数积公式,得到基于对偶四元数的末端位姿变换算子;根据牛顿拉夫森法,将对偶四元数用于求解冗余机器人的逆运动学数值解;根据对偶四元数的线性插值特点提出一种基于螺旋线性插... 详细信息

通过分析对偶四元数与刚体运动、螺旋运动之间的关系并结合指数积公式,得到基于对偶四元数的末端位姿变换算子;根据牛顿拉夫森法,将对偶四元数用于求解冗余机器人的逆运动学数值解;根据对偶四元数的线性插值特点提出一种基于螺旋线性插值的轨迹规划方法。两种冗余机器人验证了提出的轨迹规划方法能实现笛卡儿空间平滑运动和速度可控,且在求解运动学数值解时,使用对偶四元数比齐次矩阵具有更好的稳定性和更高的解算速度。

关键词：对偶四元数轨迹规划逆运动学指数积冗余机器人

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PHEV由纯电动向混合驱动模式切换协调控制设计

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控制与决策 2019年第1期34卷 198-204页

作者：付主木关玉雪宋书中河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南科技大学河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023

针对并联混合动力汽车模式切换过程中动力中断和扭矩波动对车辆驾驶性能的影响,提出一种由纯电动向混合驱动模式切换的协调控制方法.首先,根据切换过程动力学分析及控制目标,将该过程分为离合器接合前后两部分.然后,对前者设计干扰观测... 详细信息

针对并联混合动力汽车模式切换过程中动力中断和扭矩波动对车辆驾驶性能的影响,提出一种由纯电动向混合驱动模式切换的协调控制方法.首先,根据切换过程动力学分析及控制目标,将该过程分为离合器接合前后两部分.然后,对前者设计干扰观测器估计并补偿扭矩干扰和模型不确定性,提出基于干扰补偿的协调控制策略,以消除干扰,实现发动机的快速起动、同步;对后者引入发动机扭矩延迟变量,并利用电机扭矩补偿发动机扭矩误差,设计基于电机补偿的扭矩切换协调控制策略,实现平滑切换.仿真结果表明,该控制策略与传统控制方法相比,冲击度降低50.5%,有效减小了扭矩波动,确保了模式切换的平顺性,提高了驾驶性能.

关键词：并联混合动力汽车模式切换干扰补偿冲击度平顺性驾驶性能

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单轴联结式并联混合动力汽车分层切换控制设计

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控制理论与应用 2017年第10期34卷 1339-1348页

作者：付主木李东卫宋书中王晓红河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南科技大学河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023

为提高整车燃油经济性,降低尾气排放,本文针对单轴联结式并联混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle,PHEV)提出了一种分层切换控制方法.首先,在分析发动机稳态效率和电池充放电内阻变化规律基础上,采用分层切换思想,制定了PHE... 详细信息

为提高整车燃油经济性,降低尾气排放,本文针对单轴联结式并联混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle,PHEV)提出了一种分层切换控制方法.首先,在分析发动机稳态效率和电池充放电内阻变化规律基础上,采用分层切换思想,制定了PHEV各运行模式间切换规则.然后,研究了不同目标运行模式下的能量分配策略,针对单一驱动模式和3种制动模式,设计了基于规则的转矩分配策略;针对混合模式,分别设计了行车充电/混合驱动模式下的Lyapunov优化功率分配策略以及驻车充电模式下的Willans line模型极值法功率分配策略.最后,仿真结果表明,所提出方法可确保发动机和电池工作在高效区.在UDDS+HWFET工况下,与电辅助策略相比,百公里油耗降低了40.82%,CH,CO和NOx的排放量分别减少了2.86%,4.41%和8.02%;与基于庞特里亚金最小值原理(Pontryagin’s minimum principle,PMP)的全局优化策略相比,百公里油耗降低了9.37%.

关键词：混合动力汽车(HEV) 分层控制切换控制 Lyapunov优化算法

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轨控式直/气复合控制导弹过载指令动态分配设计

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信息与控制 2018年第5期47卷 627-633,640页

作者：孙兴龙付主木宋书中河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023

为更好地将过载指令协调分配给各执行机构,实现复合控制导弹的有效跟踪,提出一种过载指令动态分配策略.首先,建立轨控式直/气复合控制导弹俯仰通道数学模型,并对执行机构进行解耦.将过载指令1阶导数作为参考因素,设计了不同过载指令变... 详细信息

为更好地将过载指令协调分配给各执行机构,实现复合控制导弹的有效跟踪,提出一种过载指令动态分配策略.首先,建立轨控式直/气复合控制导弹俯仰通道数学模型,并对执行机构进行解耦.将过载指令1阶导数作为参考因素,设计了不同过载指令变化速率下直接力与气动力间过载的动态协调分配策略.然后,考虑气动过载跟踪时弹体姿态变化问题,设计了滑模控制器来跟踪气动过载并稳定弹体姿态.仿真结果表明,所设计的指令分配策略可实现过载的快速跟踪,与现有硬切换分配策略相比,跟踪精度提高了近4倍.

关键词：轨控式复合控制过载动态分配滑模控制姿态稳定

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下肢外骨骼康复机器人人机交互力自适应导纳控制

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西安交通大学学报 2019年第6期53卷 9-16页

作者：屠尧朱爱斌宋纪元申志涛张小栋曹广忠西安交通大学陕西省智能机器人重点实验室西安710049 西安交通大学机器人与智能系统研究所西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 深圳大学深圳电磁控制重点实验室广东深圳518060

对于下肢具有残余肌力的下肢瘫痪病人,基于标准步态轨迹被动训练的康复方案无法满足锻炼肌肉的康复训练需求,为此提出了一种人机交互力自适应控制的下肢外骨骼康复机器人控制策略,并设计了可实现康复训练的控制方法。该方法以健康人体... 详细信息

对于下肢具有残余肌力的下肢瘫痪病人,基于标准步态轨迹被动训练的康复方案无法满足锻炼肌肉的康复训练需求,为此提出了一种人机交互力自适应控制的下肢外骨骼康复机器人控制策略,并设计了可实现康复训练的控制方法。该方法以健康人体行走步态为下肢外骨骼康复机器人的位置控制参考,以穿戴者的自身腿部用力作为力控制约束,根据穿戴者自身腿部力量大小,智能控制和调整步态曲线,以更加适应穿戴者的康复训练需求。仿真试验结果表明,相对于完全被动的康复训练模式,自适应力控制模式能够有效地调整康复过程中人机交互力,可以适应多种不同的康复训练需求,从而大大提高受损患肢运动功能恢复的康复治疗进程,具有实际的应用价值。

关键词：康复机器人导纳控制自适应滑模控制下肢外骨骼

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新型RR-RURU踝关节康复机器人机构的设计与分析

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中国机械工程 2019年第14期30卷 1734-1741页

作者：张彦斌荆献领韩建海陈子豪河南科技大学机电工程学院洛阳471003 河南省机器人与智能系统重点实验室洛阳471023 机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003

基于无耦合RR-RURU转动并联机构设计出一种新型踝关节康复机器人。利用螺旋理论对机构进行了运动输出特性分析和自由度计算;推导出机构动平台的姿态方程和角速度方程,讨论了机构满足运动学完全各向同性的结构条件;根据机构分支运动链的... 详细信息

基于无耦合RR-RURU转动并联机构设计出一种新型踝关节康复机器人。利用螺旋理论对机构进行了运动输出特性分析和自由度计算;推导出机构动平台的姿态方程和角速度方程,讨论了机构满足运动学完全各向同性的结构条件;根据机构分支运动链的运动螺旋系的线性相关性,分析了机构的运动学奇异性并给出其奇异位形;研究了机构的工作空间,得到其可达工作空间的三维图形。绘制出新型踝关节康复机器人的CAD模型,利用临床医学步态分析数据(CGA)得到其输出角位移曲线,并对其动力学进行了虚拟样机仿真。研究结果为该新型踝关节康复机器人的样机试制提供了理论基础。

关键词：踝关节康复机器人并联机构运动学分析奇异性工作空间

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基于改进Jousselme证据距离的多传感器决策融合方法

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仪表技术与传感器 2019年第7期 82-87页

作者：张雅媛孙力帆郑国强河南科技大学信息工程学院河南省机器人与智能系统重点实验室

多传感器系统通常能够获取各种不同的量测数据,但是其信息的准确性和可靠性往往难以被保证,使用这些数据所做出的决策很有可能与事实相悖。鉴于此,在D-S证据理论框架内提出了一种基于改进Jousselme证据距离的多传感器决策融合方法。通... 详细信息

多传感器系统通常能够获取各种不同的量测数据,但是其信息的准确性和可靠性往往难以被保证,使用这些数据所做出的决策很有可能与事实相悖。鉴于此,在D-S证据理论框架内提出了一种基于改进Jousselme证据距离的多传感器决策融合方法。通过对相似性Jaccard系数矩阵分块化处理,以合理准确地描述传感器节点证据冲突,并借此计算各传感器节点的权值来修正证据源,最终通过D-S融合规则得到正确决策。数值实验结果显示提出方法的识别率最高可达92.52%,相比Muphy法高出了17.28%,而不确定度却降低了2个数量级,不但能够快速准确地识别传感器节点证据冲突,而且决策风险更小,因此适用范围更广。

关键词：多传感器证据理论证据冲突证据距离改进的Jousselme距离决策融合

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燃料电池混合动力汽车深度强化学习能量管理优化

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控制理论与应用 2024年第10期41卷 1831-1841页

作者：王浩聪王栎阳付主木陈启宏陶发展河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023 武汉理工大学自动化学院湖北武汉430070

针对配备有锂电池与超级电容的燃料电池混合动力汽车,为降低车辆总体运行成本,延长能量源寿命,本文提出一种基于深度强化学习的能量管理策略.首先,依据超级电容高功率密度特性,建立基于模糊自适应滤波的功率分层结构,并依据燃料电池与... 详细信息

针对配备有锂电池与超级电容的燃料电池混合动力汽车,为降低车辆总体运行成本,延长能量源寿命,本文提出一种基于深度强化学习的能量管理策略.首先,依据超级电容高功率密度特性,建立基于模糊自适应滤波的功率分层结构,并依据燃料电池与锂电池的经验退化模型,建立能量源退化的成本函数,采用等效消耗最小策略平衡氢耗成本与能量源退化成本,以最小化总体运行成本为目标来优化能量源功率分配;然后,引入优先经验回放与软更新以提高深度强化学习的离线训练效率;最后,在多种工况下进行仿真,结果表明,与未考虑退化的策略相比,本文所提出策略在全球统一轻型车辆测试循环下可使氢耗量降低11.8%,并可有效减缓燃料电池与锂电池的退化速率,降低燃料电池混合动力汽车的总体运行成本.

关键词：燃料电池混合动力汽车深度强化学习能量源退化等效消耗最小数据驱动能量管理策略

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单兵救援助力外骨骼机器人的设计与特性分析

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兵工学报 2022年第9期43卷 2037-2047页

作者：宋纪元朱爱斌屠尧张甲林张育林西安交通大学机器人与智能系统研究所陕西西安710049 陕西省智能机器人重点实验室陕西西安710049 现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049 空军装备部驻西安地区军事代表局陕西西安710082

针对单兵救援人员对装甲车内伤员实施救助时体力不足的问题,开展外骨骼辅助救援者的设计与特性分析研究。通过对人体弯腰提升过程运动机理的研究,开展救援外骨骼的机构设计、运动学与动力学分析。基于分散负载的理念,融合外骨骼方案和... 详细信息

针对单兵救援人员对装甲车内伤员实施救助时体力不足的问题,开展外骨骼辅助救援者的设计与特性分析研究。通过对人体弯腰提升过程运动机理的研究,开展救援外骨骼的机构设计、运动学与动力学分析。基于分散负载的理念,融合外骨骼方案和外肢体方案,提出一种辅助人体提升重物的并联助力机构,设计一种单兵救援提升助力系统,完成救援外骨骼的样机研制并通过实验验证了样机运动的有效性。研究结果表明:救援外骨骼机器人能够实现救援者提升过程的运动需求,并能够实现分散救援者负载、提高救援效率的目标。

关键词：机器人助力外骨骼外肢体单兵救援腰部助力

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改进多头注意力机制的车道检测方法

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计算机工程与应用 2024年第2期60卷 264-271页

作者：葛泽坤陶发展付主木宋书中河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南科技大学河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023

针对基于卷积神经网络(convolution neural network,CNN)的车道线检测方法存在的网络处理效率低和对车道线细长结构的建模能力不佳的问题,提出一种基于改进多头注意力机制(multi-head self-attention,MHSA)的轻量级车道检测方法。引入MH... 详细信息

针对基于卷积神经网络(convolution neural network,CNN)的车道线检测方法存在的网络处理效率低和对车道线细长结构的建模能力不佳的问题,提出一种基于改进多头注意力机制(multi-head self-attention,MHSA)的轻量级车道检测方法。引入MHSA,融合Fuse MBConv、MBConv模块与特征压缩模块,降低模型的参数,同时利用上下文信息嵌入模块,建立兼顾检测精度和推理速度的全局注意力网络;利用Transformer的编码和解码器以及前向反馈网络将车道线参数化,结合匈牙利拟合损失函数提高所提出方法对车道线细长结构的建模能力。在TuSimple数据集对所提出的方法进行验证,结果表明,所提出的方法识别精度达到96.3%,推理速度达到95帧/s,同时在Apollo无人驾驶平台上的运行速度达到60帧/s,能够满足实时检测的要求。

关键词：多头注意力机制上下文信息轻量级车道检测方法无人驾驶平台

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