多机器人联合吊运系统可行域分析与求解

针对多机器人共同吊运同一个物体形成闭运动链的协调系统,定义了系统的位置可行域和姿态可行域.在给定系统构型的基础上,根据位移约束、速度关系,建立了系统位置运动学模型和姿态运动学模型,并建立了系统的动力学模型.在得到物体位置和姿态的基础上,分析了系统的位置可行域和姿态可行域,并基于蒙特卡罗算法给出了系统位置可行域和姿态可行域的求解方法.在确定的参数条件下,数值计算得到了系统的位置可行域和姿态可行域.位置可行域和姿态可行域的求解为进一步研究系统的轨迹规划、路径跟踪、稳定性等问题奠定了基础.     

缆索式紧耦合多机器人联合吊运系统物体力学分析

对缆索式紧耦合多机器人联合吊运系统中目标及物体进行了静力分析及动力分析,将物体的受力分成竖直分力与水平分力使物体的受力分析简单明了;运用遗传算法解决了多机器人吊运中的多解问题。     

紧耦合多直升机协同吊运系统的运动学分析与实现

针对多直升机协同吊运同一个物体形成的闭运动链协调系统预期运动实现的问题,分析了系统的空间布局,在保持系统基本结构参数不变的基础上,把空间问题转化为平面问题,求出系统的平移和偏航运动方程,再通过限定直升机末端的运动方向,利用力平衡方程、力矩平衡方程、余弦定理、矢量封闭原则求出系统的俯仰运动和侧摆运动方程.根据建立的运动方程,给定动平台的期望位置和姿态运动轨迹,从而确定各直升机末端的运动轨迹.最后,数值模拟仿真了系统的运动实现过程,同时搭建了多直升机吊运虚拟平台和实体平台,验证了所建运动方程的准确性.研究结果为进一步研究多直升机协调吊运系统的运动控制问题奠定了基础.     

基于混合算法求解ELSP问题的可行域分析

本文给出求解ELSP问题(Economic Lot Scheduling Problem)的可行域的特征、启发式规则和演化神经网络设计问题.经济批量问题采用基本时段方法表示,该方法产生两类决策变量,一种是表示基本时间段的连续变量,另一种是表示时间倍数的整数变量.在求解ELSP问题的算法设计中,可行域是判定启发式规则有效性的基础.为了给出可行域的特征,利用神经网络的演化计算,设计求ELSP问题的初值算法,设计演化参数函数、网络结构、演化函数、演化规则,并依此获得可行域的约束条件.对在可行域约束条件和启发式规则下设计的算法进行测试,并与用HGA和一般GA方法求解ELSP问题进行比较,求解效果明显提高,使得在满足可行性的前提下总费用减小.     

一种基于可行域解析中心的多类分类算法

在分析OvA多类分类方法及基于SVM的多分类器的不足的基础上,提出一种基于可行域解析中心的多类分类器MACM．由于该分类器对应可行域解析中心且无需重复构造k个两类分类器,因此它解决了OvA方法计算量大及分类速度低问题,同时也克服了基于SVM的分类器在可行域不对称或狭长时,泛化能力明显降低问题．实验结果验证了上述观点,证明了MACM的有效性．     

广义系统的可行域和奇异分支

本文首先讨论广义系统的正则性和向量场的线性化，然后引进可行域和可行边界的概念。通过对可行边界结构特性的讨论，阐述了奇异性分支问题。     

多机器人多工位码垛系统的实现与优化

本文主要介绍了一个柔性生产线多机器人多码垛位的应用实例。系统同时采用2台码垛机器人、4个码垛位完成柔性生产线末端码垛任务。系统中由PLC完成过程控制、机器人通信工作,由上住机完成信息处理及目标码垛位的分配。文中详细介绍了竞争算法实现码垛位分配原则,该算法简洁,易实现,易调试。实际应用表明系统调试方便,运行稳定。     

频带约束下刚架结构优化问题可行域研究

研究频带约束下刚架结构轻量化设计问题的可行域基本性质.刚架结构中梁的断面积取为设计变量,采用欧拉-伯努利梁的动力刚度法及W-W算法精确求解结构的固有频率值.利用W-W算法的特征值计数原理,研究了前述优化问题的可行域的形状和联通性,发现可行域呈现复杂的形状,由多块非联通子域组成,并且部分可行域子域可以是低维的.还以三杆梁的尺寸优化和拓扑优化为例,给出了可行域的具体形状,展示了这一优化问题的可行域具有"强奇异性".可行域的这一特点给基于梯度类的优化算法带来了极大的困难,需要采用其他手段处理,也使这类问题有望用于测试各类优化软件算法.     

简单的线性规划中可行域的确定

中学数学解决简单的线性规划问题,其关键步骤是根据约束条件转化的一次方程或不等式(组)画出可行域。该文试图对条件点在平面区域位置的确定作一探究。     

求解多集分裂可行问题的线搜索两步投影法

针对多集分裂可行问题提出了一种可变步长的双外推梯度投影算法.与现有的投影法相比,新算法采用最优步长来更新每次迭代的投影域,以保证下一次迭代更接近解集.在适当条件下,证明了算法的收敛性.基本的数值实验表明,该算法是有效的,而且比现有的投影法收敛更快.     

多机器人系统形成联合协作的综合评价算法

多机器人协作是多机器人系统研究中的核心问题.为建立某种机制使机器人稳定地组织起来完成某一不能由单机器人完成的任务并达到全局最优,提出了综合评价算法.从机器人个体的自私利益出发,以经费和报酬的驱动,通过包含环境知识、历史经验、信用3个方面的综合评价值进行选举和谈判,自发地建立联合协作,完成复杂任务.算法通过调整权值,能够适应于不同的全局最优目标.该法运用到机器人足球这一典型的多机器人系统平台表现出良好的效果.     

多臂机器人系统的动力学分析与实验

多臂机器人系统的两个或多个臂协同夹持一物体时，系统形成闭环构造，可视其为具有约束的多体系统．本文基于ｋａｎｅ方程，实现了约束多体系统的动力学分析．通过引入正交补矩阵，形成多臂机器人系统的主导方程．以双臂协同夹持刚体为例，讨论了系统的动力学特性．数字仿真结果与实验结果吻合较好     

多策略蚁群算法求解机器人路径规划

针对基本蚁群算法的缺点,提出用多策略的蚁群算法求解机器人路径规划问题.采用栅格法建立机器人全局路径规划工作空间模型,进行两次凸化改进处理.提出惩罚策略,并配合使用保健算子策略、治病算子策略,同时引入遗传算子策略、精英蚂蚁策略和最大最小蚂蚁策略.介绍在Matlab环境下编程实现的方法及步骤,求解100个栅格点的路径规划问题,得到最优距离为15.070.仿真结果表明,即使在复杂的地形环境中用本算法也可迅速规划出令人满意的最优路径.     

多臂机器人系统的运动学分析

低序体阵列采用“阵列”而非“矩阵”的形式描述多臂机器人系统的拓扑结构。基于低序体阵列，运用偏（角）速度、广义速率等概念，形成多臂机器人系统的运动学模型。该模型以偏（角）速度为方程系数的基本组合模块，具有形式简洁且易于化的特点。以双臂机器人刚性夹持物体为例，讨论了该算例的运动学特性，并给出了相应的数字仿真结果。     

约束复合形法在非凸可行域上的一种修正算法

约束复合形法是求解约束非线性最优问题的一种重要方法,该文对约束复合形法在非凸可行域上的迭代计算方法进行了探讨,针对复合形形心点落于可行域之外的情况,对常规的复合形算法进行了修正,提出了一种适合于工程计算的,高效实用的迭代算法。     

求解凸可行问题的一种算法

凸可行问题(CFP)是传统数学及现代自然科学中的一类重要问题,其应用日益广泛.本文在无需知道目标函数的情况下,给出求解该问题的一种松弛投影算法,并证明了这种算法的收敛性.     

多机器人系统的关键技术研究

由于机器人的应用越来越广，机器人也从单一机器人系统应用到多机器人系统应用．阐述了多机器人系统的特点以及设计多机器人系统需考虑的基本问题，着重讨论了多机器人的特点、所能完成的任务、社会特征、个体应具备的能力、通讯问题及学习问题。     

操作变量与前馈变量转换对模型预测控制可行域影响机制

模型预测控制因其解耦性和强鲁棒性得以在过程控制中广泛使用.在实际生产过程中,因操作需要常常放开控制器对部分操作变量的控制,此部分操作变量则转化为前馈变量.变量之间的转换将使系统的结构在方系统、胖系统和瘦系统之间发生转换.对于瘦系统,操作变量的维数少于被控变量,其控制效果往往低于其他结构的系统.同时,原操作变量不被控制器控制后,转换为前馈变量,也会影响对系统的控制效果.可行域能直接反映系统控制效果.在对状态空间模型进行多步预测推导的基础上,将部分控制变量与前馈变量进行转换,用空间几何映射表示变量转换,并分析转换对系统可行域的影响.最后,针对实际生产过程中放开部分控制变量的情况,提出预判机制,以保证系统可控.     

求解分裂可行问题的一种松弛投影算法

主要研究了分裂可行问题的一种修正CQ算法的松弛形式,在已有CQ算法的一种修正形式上提出了其松弛算法,并证明了其收敛性,当参数满足一定条件时,该算法的收敛性成立.     

求解分裂可行问题的一种新算法

主要对解决分裂可行问题的松驰CQ算法进行修正,设计了一种新的算法.该算法在每步迭代中应用类-Armijo搜索来获取步长,避免了矩阵逆和矩阵最大特征值的计算,而且在每步迭代中都根据当前迭代点的信息选择合适的步长,证明了该算法的全局收敛性.