欧拉角参数表示下姿态的二阶运动奇异性

由于姿态空间的拓扑结构可知,空间刚体姿态任意三参数表示的奇异性是不可避免的.通过求得关节空间和姿态空间的角速度和角加速度之间的关系,进而得到在12种欧拉角参数表示下,姿态在某些位形空间上都具有二阶运动奇异性.在获得各种欧拉角表示的一阶和二阶奇异位形后,在工程控制中就可以根据实际需要选择适当的欧拉角以避开这些奇异位形,避免驱动机构在输出动量和力矩时造成混乱.     

机械臂关节空间Bezier曲线轨迹规划

为使机械臂轨迹便于分段处理、形成速度快、用于实时控制，在关节空间中使用Ｂｅｚｉｅｒ曲线对机械臂进行轨迹规划．从轨迹的一阶导数、二阶导数连续出发，推导出２段Ｂｅｚｉｅｒ轨迹拼接时其对应特征矢量应满足的关系，推导出Ｂｅｚｉｅｒ轨迹规划的边界条件，并通过不同型值点的３个算例与分段３次样条轨迹进行比较，应用Ｂｅｚｉｅｒ方法进行轨迹规划的优点为它的分段处理性、计算快速性以及计算机内存的较少占用．     

基于NURBS算法的冗余机械臂轨迹规划

为有效抑制机械臂高速运动过程中的波动,提出一种基于NURBS(非均匀有理B样条)算法的七关节冗余机械臂轨迹规划方法。根据NURBS算法的性质,将关节运动路径点作为曲线控制点,根据绝对运动距离计算出非均匀节点矢量,把权因子作为控制变量进行速度、加速度条件约束,完成对由离散点组成的机械臂各关节特定轨迹进行逼近。通过计算机对建模和仿真,验证了该算法在冗余机械臂轨迹规划中的可行性和有效性。     

机械臂关节空间B样条曲线轨迹规划

在关节空间使用B样条曲线对机械臂进行轨迹规划 ,并与分段 3次样条曲线进行比较 ,用B样条方法进行轨迹规划的具有分段处理性、计算速度快、以及计算机内存占用较少等优点     

基于关节空间轨迹规划的机械臂远程控制

轨迹规划对提高机械臂的稳定性、可靠性、工作效率有重要意义。为实现对远程机械臂连续、平稳 、无抖动的控制,基于关节空间轨迹规划,提出了一种采用5次多项式插值函数对远程机械臂运动轨迹进行插补的优化算法。利用该算法对机械臂进行了实际的远程控制实验,实验结果表明,该算法使机械臂各关节运动连续、平稳,实时性好,能够满足实际的工作要求,为远程机械臂的安全应用奠定了基础。     

非结构化环境下自主车辆轨迹规划方法

面向非结构化环境下的自主车辆导航,为解决其中的轨迹规划问题,提出一种基于初始状态与目标状态约束的圆弧拼接方法.在此基础上考虑障碍物约束,基于自上而下的细分方法实现多段圆弧的连接,得到可行的轨迹系列.基于本文所提出的优化指标对轨迹系列进行评价,得到适合车辆运动的期望轨迹.结果表明:得到的轨迹具有光滑的曲率特性,适合车辆实际控制.该方法既融合车辆的运动特性,同时满足自主驾驶的实时性需求,适合实际车辆自主导航应用.     

机器人轨迹规划的一个新方法

为了实现机器人所期望的运动,需要在关节坐标系或直角坐标中来描述和定义机器人的轨线与有关的姿态。机器人操作器末端的位置、姿态、速度和加速度在轨迹规划中应是连续的.同时考虑到CP 控制机器人的一般作业要求,作者导出了5-4-5样条函数.其次,利用相对当前工具坐标的欧拉变换来表示下一点的姿态,从而提高了姿态规划的效率.最后,作者用5-4-5样条函数实现关节与直角坐标空间平滑连接与切换。     

起落架刀具轨迹规划

起落架是飞机的重要组成部分,其刀具规划对起落架的加工精度有重要影响。提出了利用等残留高度法在五轴数控加工下进行加工,并采用环形刀,进行了刀具接触点轨迹、刀具数据的计算,使得刀具轨迹的规划更合理,效率更高。     

机器人yoyo轨迹规划与控制

以机器人yoyo运动控制为例,提出了一种针对周期性动态系统进行轨迹规划的通用方法.把yoyo达到底端时机器人机械臂的高度作为中间状态,通过逐个循环逐个阶段求解该最优问题,可得机器人的参考轨迹和名义控制,同时也可以得到被控对象相应的返回映射.该方法也可用于其他类似的周期性动态系统.     

基于超冗余度机械臂动力学的时间最优轨迹规划

基于超冗余度机械臂的动力学方程，提出了一种超冗余度机械臂同时受速度和力矩约束的时间最优轨迹规划方法，它首先采用B样条曲线拟合无碰撞墩散路径，得到由伪位移参数s表示的超冗余度机械臂连续，光滑运动路径，然后对动力学方程和约束方程进行数学变换，得到由s表示的动力学方程和约束方程，最后以s和伪速度s分别作为动态规划的阶段变量和状态变量，对超冗余度机械臂进行时间最优轨迹规划，仿真结果表明，所给出的时间最优轨迹规划算法是正确的，所采取的解决方法是可行的。     

笛卡儿空间机器人轨迹规划方法

提出了笛卡儿空间机器人连续路径(CP)轨迹规划方法,移动轨迹在笛卡儿坐标系中由1组参数方程说明.时间间隔[0,T]分为m段,在每个时间段,多项式的系数可以用递归的形式求出.     

随车吊机械臂的吊装轨迹规划方法

针对8自由度随车吊吊运作业中的抓取段路径规划问题,通过任务描述建立了其运动学模型,提出了一种笛卡尔空间的S型速度规划与关节空间的六次多项式插值相结合的方法进行轨迹规划,并进行了仿真分析。研究结果表明,该方法能够按照预定路径运动,运动过程平稳无振动,并且具有较高精度。     

基于小波奇异性和神经网络的高压断路器机械故障诊断

将小波奇异性检测理论与模糊神经网络相结合应用到高压断路器机械故障诊断中,这是一种新的方法.实验结果表明,该方法较之小波奇异性检测有更好的效果,提高了诊断的准确性和精度.     

关于零度根轨迹和参数根轨迹的讨论

基于１８０°根轨迹分析方法,导出了零根轨迹和参数根轨迹所应遵循的根轨迹方程,并对它们的根轨迹方程进行等价变换,从而得到利用计算机借助ＭＡＴＬＡＢ 语言也能对零度根轨迹和参数根轨迹进行绘图仿真的结果．     

基于离散优化的无人驾驶汽车轨迹规划

针对双向两车道无人车行驶场景,基于离散优化的方法,提出一种新的轨迹解耦规划算法。该算法将带有时间戳的三维轨迹规划问题,解耦成分别对路径和速度规划,速度规划时引入ST图,用以描述无人车与障碍物之间的运动关系。通过分层采样的方法构建路径Lattice图搜索初始路径,以及基于多目标A*搜索算法在ST图中规划出初始速度剖面,减少算法的计算量。同时,结合优化的方法对轨迹进行优化,使轨迹收敛到全局最优解。最后,通过仿真实验,验证了该算法的有效性和可靠性。     

机械手圆周运动的轨迹规划与实现

研究机器人跟踪由任意不共线空间三点所决定的外接圆曲线,提出了机器人圆周运动的一种笛卡尔空间的轨迹规划方法.该方法通过坐标变化将三维空间内的圆周轨迹规划问题简化到二维平面上进行研究,由此简化了轨迹规划问题;为了保证机器人圆周运动较好的插补精度和圆周轮廓,提出了一种可控插补精度的圆周插补算法.根据坐标变化以及插补算法给出了轨迹规划的算法步骤,将该规划方法用于微操作机械手,完成了机械手的圆周涂胶作业,实际应用表明该方法能够满足实时性和精度指标要求.     

超冗余机器人避障轨迹规划

超冗余机器人的众多冗余自由度允许它在非结构化的工作环境中灵活运动,这将使得超冗余机器人能够在航天勘探、军事侦察以及医学检测等复杂任务中发挥出传统机器人无法承担的重要作用.目前对超冗余机器人轨迹规划方式的研究较少,尤其是超冗余机器人避障轨迹规划方面.针对超冗余机器人避障轨迹规划问题,首先阐述超冗余机器人运动学逆解与超冗余机器人轨迹规划之间的关系以及轨迹规划的方式.随后列举并探讨超冗余机器人避障轨迹规划的算法,包括局部避障规划算法、全局避障规划算法以及结合智能算法的避障规划,并对这些算法所存在的问题进行分析.最后对超冗余机器人轨迹规划的未来发展方向进行展望.     

空间柔性机械臂建模、控制以及轨迹规划研究综述

经过几十年的不懈努力,我国航空航天技术日益突进,逐渐走向世界前列。但由于空间环境情况的复杂多变以及柔性臂本身固有的物理属性,常会导致末端执行器发生振动或未按规定路径运动等一系列问题。在简述国内外空间柔性机械臂发展现状的基础上,分析了空间柔性机械臂建模、控制方法以及轨迹规划3个方面的研究现状,并详细调研了相关内容在不同工况下适用的设计方法及其优缺点,以及部分专家学者对该方法的具体应用情况。最后结合上述分析内容,提出了柔性空间机械臂的发展趋势与展望。