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结合深度强化学习与变形五次多项式的搬运机器人关节轨迹规划
被引量:
2
1
作者
李英杰
陈乃建
+3 位作者
尹逊瑞
郑家坤
张山林
李映君
《济南大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第2期234-241,共8页
针对在生产节拍固定的情况下搬运机器人各关节的运动轨迹及时间分配问题,构建基于深度强化学习与变形五次多项式相结合的搬运机器人关节轨迹时间分配模型;设计以节拍要求、速度约束和加速度约束为目标的奖励函数,搭建神经网络,利用MATLA...
针对在生产节拍固定的情况下搬运机器人各关节的运动轨迹及时间分配问题,构建基于深度强化学习与变形五次多项式相结合的搬运机器人关节轨迹时间分配模型;设计以节拍要求、速度约束和加速度约束为目标的奖励函数,搭建神经网络,利用MATLAB/Simulink软件,得到满足生产节拍和运动学约束的时间序列,并利用单臂四自由度搬运机器人仿真实验,验证所构建模型的可行性和有效性。结果表明:单臂四自由度搬运机器人各关节的运行时间均为5.89 s,其中平移关节1、 3的最大速度分别为2 597.84、 1 697.97 mm/s,最大加速度分别为19 532.11、 31 302.61 mm/s^(2);旋转关节2、 4的速度大小相等且方向相反,最大角速度均为137.53 (°)/s,最大角加速度均为1 180.51 (°)/s^(2),均未超过运动学约束;所构建的模型可以解决在指定生产节拍下搬运机器人关节轨迹时间分配问题,实现搬运机器人搬运过程中各关节的运动均衡,改善搬运机器人运行的稳定性和有效性。
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关键词
机器人技术
关节轨迹规划
深度强化学习
搬运机器人
生产节拍
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职称材料
双臂机器人基于最优载荷分配的关节轨迹规划
被引量:
1
2
作者
陈安军
蔡建乐
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
2001年第3期316-321,共6页
基于最优载荷分配 ,针对双臂机器人协调运动的关节轨迹规划进行研究 .首先给出双臂协调运动的运动学和动力学方程 ,引入广义杆及其质量特征量 ,将动力学方程中的惯性矩阵和哥氏力离心力重力项以及载荷影响转化为广义杆关节广义驱动力的...
基于最优载荷分配 ,针对双臂机器人协调运动的关节轨迹规划进行研究 .首先给出双臂协调运动的运动学和动力学方程 ,引入广义杆及其质量特征量 ,将动力学方程中的惯性矩阵和哥氏力离心力重力项以及载荷影响转化为广义杆关节广义驱动力的计算 ;其次 ,引入Lagrangian乘子 ,在关节轨迹规划中避免了矩阵的奇异值分解 .本文的规划方法具有递推性强和计算效率高的特点 。
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关键词
双臂机器人
载荷分配
广义杆
Lagrangian乘子
关节轨迹规划
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职称材料
基于关节轨迹规划对行人步态的仿真
被引量:
1
3
作者
郭克友
覃佳通
+1 位作者
李雪
张沫
《计算机工程与设计》
北大核心
2022年第3期800-807,共8页
为提高智能车辆的行人检测成功率,同时保证人身安全,提出一套完整的仿行人步态装置研发流程,通过建模仿真的方法促进该装置的研发并降低成本。仿真模型按照人体真实数据进行设计,步态的变化主要体现在四肢上;利用D-H参数法和正逆运动学...
为提高智能车辆的行人检测成功率,同时保证人身安全,提出一套完整的仿行人步态装置研发流程,通过建模仿真的方法促进该装置的研发并降低成本。仿真模型按照人体真实数据进行设计,步态的变化主要体现在四肢上;利用D-H参数法和正逆运动学知识,结合MATLAB建模和关节轨迹规划的方法,实现运动仿真;成功模拟出行人步态,得出仿真模型的末端轨迹、关节转角等步态指标在一个周期内的变化。将仿真结果与标准人类行走周期图谱进行了对比验证,保证了仿真模型的结构设计以及运动学模型的合理性,为后续的实际开发提供一定理论依据。
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关键词
行人步态
建模仿真
D-H参数
运动学分析
关节轨迹规划
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职称材料
工业机器人实时高精度路径跟踪与轨迹规划
被引量:
28
4
作者
谭冠政
徐雄
肖宏峰
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期102-107,共6页
手部路径跟踪和关节轨迹规划是机器人应用领域中一个非常重要的课题。在以往的研究中,往往是通过在设定的路径上增加节点数和路径分段数来提高机器人手部跟踪设定路径的精度,但这种方法会导致在线计算量大幅度增加。针对这一缺陷,提出...
手部路径跟踪和关节轨迹规划是机器人应用领域中一个非常重要的课题。在以往的研究中,往往是通过在设定的路径上增加节点数和路径分段数来提高机器人手部跟踪设定路径的精度,但这种方法会导致在线计算量大幅度增加。针对这一缺陷,提出了一种新的实时高精度路径跟踪与关节轨迹规划方法。该方法通过在设定的手部路径上按一定规则额外选取多个附加节点,使每一轨迹段上的节点数由2个增加到4个,并利用1个3次多项式、1个正弦函数、1个余弦函数以及1个由正弦函数和 1 次多项式的乘积构成的函数来构造每一段的关节轨迹方程。计算机仿真结果表明,在路径分段数不变、关节轨迹方程总数不变以及计算量不显著增加的前提下,运用该方法能大幅度提高机器人手部跟踪设定路径的精度。
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关键词
工业机器人
实时
高精度
路径跟踪
关节轨迹规划
附加节点
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职称材料
一种基于微粒群优化算法的冗余机械手轨迹规划法
被引量:
1
5
作者
叶军
《机械设计》
CSCD
北大核心
2004年第7期20-22,共3页
针对冗余机械手应用遗传算法 (或免疫遗传算法 )的轨迹规划所存在的不足 ,提出了基于微粒群优化算法的冗余机械手轨迹规划方法。利用此算法对寻优过程进行仿真研究 ,所得结果令人满意 ,与遗传算法相比 ,微粒群算法简单、容易 ,且收敛速...
针对冗余机械手应用遗传算法 (或免疫遗传算法 )的轨迹规划所存在的不足 ,提出了基于微粒群优化算法的冗余机械手轨迹规划方法。利用此算法对寻优过程进行仿真研究 ,所得结果令人满意 ,与遗传算法相比 ,微粒群算法简单、容易 ,且收敛速度快。此方法能够有效地进行机械手轨迹规划 。
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关键词
微粒群优化算法
冗余机械手
关节轨迹规划
遗传算法
仿真
机器人
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职称材料
题名
结合深度强化学习与变形五次多项式的搬运机器人关节轨迹规划
被引量:
2
1
作者
李英杰
陈乃建
尹逊瑞
郑家坤
张山林
李映君
机构
济南大学机械工程学院
出处
《济南大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第2期234-241,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51875250)
山东省自然科学基金项目(ZR2022ME177)
+1 种基金
济南市“新高校20条”扶持项目(202228116)
德州市现代产业领军人才工程项目。
文摘
针对在生产节拍固定的情况下搬运机器人各关节的运动轨迹及时间分配问题,构建基于深度强化学习与变形五次多项式相结合的搬运机器人关节轨迹时间分配模型;设计以节拍要求、速度约束和加速度约束为目标的奖励函数,搭建神经网络,利用MATLAB/Simulink软件,得到满足生产节拍和运动学约束的时间序列,并利用单臂四自由度搬运机器人仿真实验,验证所构建模型的可行性和有效性。结果表明:单臂四自由度搬运机器人各关节的运行时间均为5.89 s,其中平移关节1、 3的最大速度分别为2 597.84、 1 697.97 mm/s,最大加速度分别为19 532.11、 31 302.61 mm/s^(2);旋转关节2、 4的速度大小相等且方向相反,最大角速度均为137.53 (°)/s,最大角加速度均为1 180.51 (°)/s^(2),均未超过运动学约束;所构建的模型可以解决在指定生产节拍下搬运机器人关节轨迹时间分配问题,实现搬运机器人搬运过程中各关节的运动均衡,改善搬运机器人运行的稳定性和有效性。
关键词
机器人技术
关节轨迹规划
深度强化学习
搬运机器人
生产节拍
Keywords
robot technology
joint track planning
deep reinforcement learning
transfer robot
production cycle time
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP38 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
双臂机器人基于最优载荷分配的关节轨迹规划
被引量:
1
2
作者
陈安军
蔡建乐
机构
信阳师范学院应用物理系
湖南大学应用物理系
出处
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
2001年第3期316-321,共6页
基金
河南省自然科学基金资助项目 (96 40 72 2 0 0 )
文摘
基于最优载荷分配 ,针对双臂机器人协调运动的关节轨迹规划进行研究 .首先给出双臂协调运动的运动学和动力学方程 ,引入广义杆及其质量特征量 ,将动力学方程中的惯性矩阵和哥氏力离心力重力项以及载荷影响转化为广义杆关节广义驱动力的计算 ;其次 ,引入Lagrangian乘子 ,在关节轨迹规划中避免了矩阵的奇异值分解 .本文的规划方法具有递推性强和计算效率高的特点 。
关键词
双臂机器人
载荷分配
广义杆
Lagrangian乘子
关节轨迹规划
Keywords
dual-arm robot
load distribution
generalized link
Lagrangian multpliers
joint trajectory planning
分类号
TP242 [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
基于关节轨迹规划对行人步态的仿真
被引量:
1
3
作者
郭克友
覃佳通
李雪
张沫
机构
北京工商大学人工智能学院
交通运输部公路科学研究院汽车运输研究中心
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2022年第3期800-807,共8页
基金
交通运输部信息化科技基金项目(2012-364-835-110)。
文摘
为提高智能车辆的行人检测成功率,同时保证人身安全,提出一套完整的仿行人步态装置研发流程,通过建模仿真的方法促进该装置的研发并降低成本。仿真模型按照人体真实数据进行设计,步态的变化主要体现在四肢上;利用D-H参数法和正逆运动学知识,结合MATLAB建模和关节轨迹规划的方法,实现运动仿真;成功模拟出行人步态,得出仿真模型的末端轨迹、关节转角等步态指标在一个周期内的变化。将仿真结果与标准人类行走周期图谱进行了对比验证,保证了仿真模型的结构设计以及运动学模型的合理性,为后续的实际开发提供一定理论依据。
关键词
行人步态
建模仿真
D-H参数
运动学分析
关节轨迹规划
Keywords
pedestrian gait
modeling simulation
D-H parameter
kinematic analysis
joint trajectory planning
分类号
TP242 [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
工业机器人实时高精度路径跟踪与轨迹规划
被引量:
28
4
作者
谭冠政
徐雄
肖宏峰
机构
中南大学信息科学与工程学院
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期102-107,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(50275150)
中国科学院机器人学开放研究实验室基金资助项目(RL200002)
文摘
手部路径跟踪和关节轨迹规划是机器人应用领域中一个非常重要的课题。在以往的研究中,往往是通过在设定的路径上增加节点数和路径分段数来提高机器人手部跟踪设定路径的精度,但这种方法会导致在线计算量大幅度增加。针对这一缺陷,提出了一种新的实时高精度路径跟踪与关节轨迹规划方法。该方法通过在设定的手部路径上按一定规则额外选取多个附加节点,使每一轨迹段上的节点数由2个增加到4个,并利用1个3次多项式、1个正弦函数、1个余弦函数以及1个由正弦函数和 1 次多项式的乘积构成的函数来构造每一段的关节轨迹方程。计算机仿真结果表明,在路径分段数不变、关节轨迹方程总数不变以及计算量不显著增加的前提下,运用该方法能大幅度提高机器人手部跟踪设定路径的精度。
关键词
工业机器人
实时
高精度
路径跟踪
关节轨迹规划
附加节点
Keywords
industrial robots
real-time
accuracy
hand path tracking
joint trajectory planning
extra knot
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
一种基于微粒群优化算法的冗余机械手轨迹规划法
被引量:
1
5
作者
叶军
机构
绍兴文理学院机电系
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2004年第7期20-22,共3页
基金
浙江省自然科学基金资助项目 (M60 30 70 )
文摘
针对冗余机械手应用遗传算法 (或免疫遗传算法 )的轨迹规划所存在的不足 ,提出了基于微粒群优化算法的冗余机械手轨迹规划方法。利用此算法对寻优过程进行仿真研究 ,所得结果令人满意 ,与遗传算法相比 ,微粒群算法简单、容易 ,且收敛速度快。此方法能够有效地进行机械手轨迹规划 。
关键词
微粒群优化算法
冗余机械手
关节轨迹规划
遗传算法
仿真
机器人
Keywords
particle swarm optimal algorithm
redundant manipulator
trajectory planning of joint
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
结合深度强化学习与变形五次多项式的搬运机器人关节轨迹规划
李英杰
陈乃建
尹逊瑞
郑家坤
张山林
李映君
《济南大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
双臂机器人基于最优载荷分配的关节轨迹规划
陈安军
蔡建乐
《河北大学学报(自然科学版)》
CAS
2001
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于关节轨迹规划对行人步态的仿真
郭克友
覃佳通
李雪
张沫
《计算机工程与设计》
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
工业机器人实时高精度路径跟踪与轨迹规划
谭冠政
徐雄
肖宏峰
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
28
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下载PDF
职称材料
5
一种基于微粒群优化算法的冗余机械手轨迹规划法
叶军
《机械设计》
CSCD
北大核心
2004
1
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职称材料
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