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考虑在轨运动可靠性的空间机械臂关节力矩优化方法
被引量：
10
1
作者
高欣
杜明涛
+4 位作者
吴昊鑫
孙汉旭
贾庆轩
陈钢
王一帆
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期784-794,共11页
提出一种考虑在轨运动可靠性的冗余度空间机械臂关节力矩优化方法。首先将机械臂操作空间中点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间,利用七次多项式插值法对各关节变量进行参数化处理,获得粒子群算法的优化控制参数;与传统路径规...
提出一种考虑在轨运动可靠性的冗余度空间机械臂关节力矩优化方法。首先将机械臂操作空间中点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间,利用七次多项式插值法对各关节变量进行参数化处理,获得粒子群算法的优化控制参数;与传统路径规划方法不同,将机械臂各关节力矩的均值和最小作为粒子群算法优化求解的目标函数;依据该目标函数以及相应优化控制参数,利用粒子群算法对空间机械臂运行轨迹进行优化求解,得到机械臂关节力矩均值和最小的运行路径。仿真实验表明,相比传统路径规划方法及以关节力矩二范数为目标函数的关节力矩优化方法,在降低冗余度空间机械臂关节力矩均值方面,文中方法分别减小了33.57%和10.47%;在降低关节力矩最大值方面,分别减小了43.25%和6.19%。
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关键词
冗余度空间机械臂
关节力矩优化
关节
力矩
均值和最小
粒子群算法
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职称材料
软指灵巧手关节力矩优化设计研究
被引量：
1
2
作者
孟庆鑫
贾鹏
弓海霞
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第23期2808-2811,共4页
通过将软指接触的摩擦约束线性化,推导出满足平衡约束和接触力约束、以关节力矩矢量为变量的线性约束不等式限定条件,构建了各关节力矩平方和最小的二次目标函数,从而将关节力空间中力矩的优化变为线性约束条件下的二次规划问题,以得到...
通过将软指接触的摩擦约束线性化,推导出满足平衡约束和接触力约束、以关节力矩矢量为变量的线性约束不等式限定条件,构建了各关节力矩平方和最小的二次目标函数,从而将关节力空间中力矩的优化变为线性约束条件下的二次规划问题,以得到最优的关节力矩矢量。采用线性化的软指接触模型,减小了软指接触力约束的计算量。线性约束下的二次优化可直接化为单纯形法可快速解决的线性优化问题,提高了实时性。最后以软指接触情况下的两指灵巧手抓取平面椭圆物体为例进行了关节力矩的优化,证明了算法的有效性和实时性。
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关键词
软指接触约束
关节力矩优化
线性约束
二次规划
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职称材料
冗余度机器人雅可比矩阵求导方法及应用
被引量：
1
3
作者
洪磊
孙汉旭
+1 位作者
贾庆轩
陈钢
《机械设计》
CSCD
北大核心
2010年第2期33-36,62,共5页
雅可比矩阵导数求解是进行冗余度机器人动力学优化分析的基础。基于旋量理论,提出了求解雅可比矩阵导数的改进方法。该方法利用运动旋量指数积易于求导的特点,避免了直接代入关节变量符号计算雅可比矩阵并依次求解关节变量偏导数的繁琐...
雅可比矩阵导数求解是进行冗余度机器人动力学优化分析的基础。基于旋量理论,提出了求解雅可比矩阵导数的改进方法。该方法利用运动旋量指数积易于求导的特点,避免了直接代入关节变量符号计算雅可比矩阵并依次求解关节变量偏导数的繁琐过程,在保持计算准确性的同时,极大地简化了雅可比矩阵求导运算。通过9自由度冗余度机器人优化关节力矩的拉抽屉操作实验,验证了算法的正确性和实用性。
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关键词
冗余度
雅可比矩阵导数
运动旋量指数积
优化
关节
力矩
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职称材料
题名
考虑在轨运动可靠性的空间机械臂关节力矩优化方法
被引量：
10
1
作者
高欣
杜明涛
吴昊鑫
孙汉旭
贾庆轩
陈钢
王一帆
机构
北京邮电大学空间机器人技术教育部重点实验室
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期784-794,共11页
基金
国家"973"计划资助项目(2013CB73300)
国家自然科学基金(61573066)
国家"863"计划资助项目(2015AA7091008)
文摘
提出一种考虑在轨运动可靠性的冗余度空间机械臂关节力矩优化方法。首先将机械臂操作空间中点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间,利用七次多项式插值法对各关节变量进行参数化处理,获得粒子群算法的优化控制参数;与传统路径规划方法不同,将机械臂各关节力矩的均值和最小作为粒子群算法优化求解的目标函数;依据该目标函数以及相应优化控制参数,利用粒子群算法对空间机械臂运行轨迹进行优化求解,得到机械臂关节力矩均值和最小的运行路径。仿真实验表明,相比传统路径规划方法及以关节力矩二范数为目标函数的关节力矩优化方法,在降低冗余度空间机械臂关节力矩均值方面,文中方法分别减小了33.57%和10.47%;在降低关节力矩最大值方面,分别减小了43.25%和6.19%。
关键词
冗余度空间机械臂
关节力矩优化
关节
力矩
均值和最小
粒子群算法
Keywords
Redundant space manipulator
Joint torque optimization
Minimum sum of mean value of joint torque
Particle swal^n optimization
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
软指灵巧手关节力矩优化设计研究
被引量：
1
2
作者
孟庆鑫
贾鹏
弓海霞
机构
哈尔滨工程大学
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第23期2808-2811,共4页
基金
黑龙江省自然科学基金资助项目(E0301)
文摘
通过将软指接触的摩擦约束线性化,推导出满足平衡约束和接触力约束、以关节力矩矢量为变量的线性约束不等式限定条件,构建了各关节力矩平方和最小的二次目标函数,从而将关节力空间中力矩的优化变为线性约束条件下的二次规划问题,以得到最优的关节力矩矢量。采用线性化的软指接触模型,减小了软指接触力约束的计算量。线性约束下的二次优化可直接化为单纯形法可快速解决的线性优化问题,提高了实时性。最后以软指接触情况下的两指灵巧手抓取平面椭圆物体为例进行了关节力矩的优化,证明了算法的有效性和实时性。
关键词
软指接触约束
关节力矩优化
线性约束
二次规划
Keywords
soft-finger contact constraint
joint torque optimization
linear constraint
quadratic programming
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
冗余度机器人雅可比矩阵求导方法及应用
被引量：
1
3
作者
洪磊
孙汉旭
贾庆轩
陈钢
机构
北京邮电大学自动化学院
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2010年第2期33-36,62,共5页
基金
国家高技术发展863计划资助项目(2004AA742101)
文摘
雅可比矩阵导数求解是进行冗余度机器人动力学优化分析的基础。基于旋量理论,提出了求解雅可比矩阵导数的改进方法。该方法利用运动旋量指数积易于求导的特点,避免了直接代入关节变量符号计算雅可比矩阵并依次求解关节变量偏导数的繁琐过程,在保持计算准确性的同时,极大地简化了雅可比矩阵求导运算。通过9自由度冗余度机器人优化关节力矩的拉抽屉操作实验,验证了算法的正确性和实用性。
关键词
冗余度
雅可比矩阵导数
运动旋量指数积
优化
关节
力矩
Keywords
redundancy
derivative of Jacobian matrix
product of motion spinor index
optimized joint moment
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑在轨运动可靠性的空间机械臂关节力矩优化方法
高欣
杜明涛
吴昊鑫
孙汉旭
贾庆轩
陈钢
王一帆
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
软指灵巧手关节力矩优化设计研究
孟庆鑫
贾鹏
弓海霞
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
冗余度机器人雅可比矩阵求导方法及应用
洪磊
孙汉旭
贾庆轩
陈钢
《机械设计》
CSCD
北大核心
2010
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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