SLAM中机器人定位误差控制研究

在SLAM中,机器人的位置和环境都是未知的,伴随运动距离增大的是自身位置估计误差的增大,而自身位姿的不准确使得创建的环境地图失真,地图失真又将增大机器人的位置误差.为保证机器人定位和地图构建精度,采用逆推法计算机器人运动距离,再与里程计记录的前后时刻位姿计算出的距离相比较,设定误差阈值,校正机器人的实际位姿,通过实验,验证了本方法的有效性,减小了机器人定位误差.     

基于前置坐标系的PUMA机器人运动学方程的研究

机器人运动学研究的主要内容是机器人各连杆间的位移关系、速度关系和加速度关系。由机器人关节坐标系推导其末端位姿的过程称为机器人的正向运动学；已知机器人的末端位姿求其各关节坐标系之间的关系，称为机器人的逆向运动学。本文中，笔者只讨论正向运动学。为了进行机器人的位姿分析，     

基于前置坐标系的PUMA机器人运动学方程的研究

<正>机器人运动学研究的主要内容是机器人各连杆间的位移关系、速度关系和加速度关系。由机器人关节坐标系推导其末端位姿的过程称为机器人的正向运动学;已知机器人的末端位姿求其各关节坐标系之间的关系,称为机器人的逆向运动学。     

机器人运动学分析及仿真研究

本文以六轴机器人为研究对象,构建物理模型连杆坐标系确定连杆参数,对其运动学进行正逆解分析,并搭建三维仿真模型验证末端执行器位姿、关节角度的正确性,为今后机器人开发和研究提供理论借鉴。     

基于遗传算法的双足机器人上楼梯的步态规划

针对双足机器人上楼梯的步态规划问题,应用三次样条插值合成脚踝的运动轨迹,并基于加速度分析设计出臀部运动轨迹,计算动力学模型得到ZMP轨迹,进而得出机器人步行的稳定性可以表示为关于上体初始位姿的多变量优化问题.最后应用遗传算法(genetic algorithm,GA)求解,获得稳定性好的优化步态.机器人上楼梯的动态步行仿真结果表明,运用遗传算法可以得到合适的优化轨迹.     

基于AMESim的单泵多执行器负载敏感液压系统仿真分析

针对在单泵多执行器负载敏感液压系统中,由于各个负载间存在差异而导致的执行器之间互扰、流量的利用率较低和控制协调性差的问题,基于AMESim仿真平台,建立了两执行器负载敏感液压系统模型,对负载差异与系统流量利用率之间的量化关系进行仿真分析,结果表明:两个执行器所驱动负载差异越大,系统流量利用率越小;压力补偿阀的设置,有效解决了负载变化对各执行器的干扰及执行器之间的互扰。     

基于遗传算法的双足机器上楼梯的步态规划

针对双足机器人上楼梯的步态规划问题，应用三次样条插值合成脚踝的运动轨迹，并基于加速度分析设计出臂部运动轨迹，计算动力学模型得到ZMP轨迹，进而得出机器人步行的稳定性可以表示为关于上体初始位姿的多变量优化问题。最后应用遗传算法（genetic algorithm,GA）求解，获得稳定性好的优化步态。机器人上楼梯的动态步行仿真结果表明，运用遗传算法可以得到合适的优化轨迹。     

基于生物遗传学的机器人位姿控制方法

根据遗传算法提出了一种机器人位姿控制的新算法,并结合机器人位姿控制问题探讨了改善遗传算法参数寻优速度的方法,最后通过仿真实验证明了该方法的有效性.     

叉车动力的计算和4种标定功率

叉车是一种工业搬运车辆,平衡重式叉车是最为常见、数量最多且用途最为广泛的一种叉车.它是由动力装置、轮式底盘和工作装置3个主要部分组成.叉车工作要求比较经济的动力装置是柴油发动机.叉车对于柴油发动机的一般要求有:启动方便、低速、大转矩、重理轻、体积小、尽可能适应行驶阻力的变化、噪声低、耐久可靠、维修方便等等.在这些要求中,叉车对柴油发动机功率的要求是最基本的,也是最重要的.一台满足叉车动力需求的柴油发动机将直接影响叉车的作业性能和牵引性能.本文,笔者以本公司生产的3t平衡重式柴油机械叉车为例,简单说明如何计算叉车所需发动机的功率.     

无人机空中加油相对位姿解耦迭代确定算法

针对视线方程中位置和姿态信息存在严重耦合及强非线性的问题,研究了一种相对位姿解耦迭代确定算法,并用于无人机空中加油. 根据卫星导航中的伪距概念,利用视线矢量构建观测矩阵,通过最小二乘法求解相对位置更新,进而更新伪距确定相对姿态. 引入单步迭代误差证明了算法的收敛性,通过分析误差协方差阵的迹讨论 特征点几何构型对相对位置确定精度的影响. 仿真结果表明,与高斯最小二乘微分修正算法相比,提出的算法运行速度和抗噪声性能分别提高了23%和40%,相对位置稳态误差优于0.1 m,相对姿态误差优于0.5±,满足无人机空中加油对接阶段相对位姿测量精度要求.     

基于力矩变换的PAA型欠驱动机器人鲁棒镇定控制

针对在第2 关节和第3 关节仅有两个驱动器的PAA（passive-active-active）型欠驱动三连杆机器人,提出一种基于力矩变换的鲁棒镇定控制方法. 首先对第3 关节的控制输入引入一种与第2 关节控制输入和机器人状态相关的力矩变换,以消除第3 关节控制输入对系统的影响,将机器人动力学方程化为更简单的形式,然后基于能量进行摇起控制设计. 在平衡区,将机器人第1 连杆和第2 连杆的角速度看成一种不确定性,得到机器人在不稳定平衡点附近的不确定模型;然后基于线性矩阵不等式推导鲁棒镇定状态反馈控制律,达到较大范围的平衡控制. 仿真结果表明,该控制方法具有稳定时间短和控制力矩小等优点.     

双臂教学机器人的运动分析及仿真

为了进行双臂教学机器人控制系统的设计和方便机器人教学,对双臂教学SCARA机器人进行运动分析与仿真.给出了机器人的运动学正解和逆解,提出了一套机构简化方案,完成了机器人的各种手臂姿态规划,分析了存在的运动干涉约束.最后运用运动学正解和逆解进行软件仿真设计,得出了机器人手臂的工作区域,并在工作区域内进行了圆弧运动仿真.     

基于干扰观测器的移动机器人轨迹跟踪控制

针对移动机器人的轨迹跟踪问题,设计了基于干扰观测器的积分滑模控制器.考虑侧滑与干扰的影响,建立了移动机器人的运动学和动力学模型.基于终端滑模理论设计了自适应滑模干扰观测器,实现了对复合干扰的有限时间逼近.在此基础上设计了基于运动学模型的轨迹跟踪控制器,保证了位置跟踪误差的渐近收敛和角度误差的有界收敛.结合干扰观测器和积分滑模方法,设计了基于动力学模型的速度跟踪控制器.通过仿真验证了所设计控制算法的有效性.     

直流串激电机速度的滑模控制

讨论直流串激电机的速度控制问题.应用综合方法建立了电机的非线性模型,从理论上推导了滑模控制律,并用仿真和实验验证了其有效性.为实施控制设计了一个用于观测电机负载转矩的Luenberger观测器和一个角加速度估计器;为了减小由于执行中采样造成的稳态误差,提出了一种带有附加PI控制器的改进的滑模控制律.实验结果表明改进的滑模控制律的控制效果明显优于普通PID调节器和普通的滑模控制律.     

冗余机器人奇异位形分析的新方法

阐明了一种用来分析奇异位形新方法。此方法的建立是基于虚位移原理来对冗余操作手列出力平衡方程组的,通过求解方程组,可方便地找出奇异位形     

机器人最优姿态确定的两种不同方法

本文简要地介绍了一种用于确定机器人操作手最优姿态的近似方法。接着从冗余自由度概念出发,提出了另一种有效方法。然后通过一个例子说明了这两法的运用。最后,就这两法作了比较并得到一些结论。     

爬壁机器人移动机构越障功能研究

提出了用于壁面清洗作业爬壁机器人的可越障轮式全方位移动机构,该机构保证机器人在保持机体方位不变的前提下,沿壁面任意方向移动或在原地旋转任意角度,同时能跨越存在于机器人运行路径中的障碍.     

基于混沌遗传算法的并联机器人精度综合

充分考虑关节(球铰、回转副)间隙误差随机性的影响,在运动学逆解的基础上,建立了并联机器人实际误差模型;在误差分析的基础上,以连杆、关节精度为设计变量,以公差制造成本为目标函数,以位置体积误差满足设计精度为约束条件,建立了并联机器人精度综合的优化数学模型,采用混沌遗传算法进行了精度综合.结果表明该方法过程清晰、编程简单、且精度高.