双臂自由飞行空间机器人捕捉目标实验研究 被引量：7

1

作者 金飞虎 洪炳熔 柳长安 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期64-68,共5页

本文主要介绍了在地面上模拟的空间微重力环境下双臂自由飞行空间机器人捕捉目标的实验。首先介绍了双臂自由飞行空间机器人地面实验平台 ,该实验平台由机器人模型、视觉系统、无线通讯系统、网络系统、操作台、运动规划系统、气浮系统... 本文主要介绍了在地面上模拟的空间微重力环境下双臂自由飞行空间机器人捕捉目标的实验。首先介绍了双臂自由飞行空间机器人地面实验平台 ,该实验平台由机器人模型、视觉系统、无线通讯系统、网络系统、操作台、运动规划系统、气浮系统七个子模块构成。其次简单介绍了双臂自由飞行空间机器人捕捉目标策略 ,最后介绍了基于该实验平台的几种实验。 展开更多

关键词 自由飞行空间机器人 地面实验平台 运动规划 协调操作 目标捕捉

在线阅读 下载PDF 职称材料

双臂自由飞行空间机器人的姿态控制方案 被引量：3

2

作者 洪炳熔 王鸿鹏 吴葳 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期21-28,共8页

自由飞行空间机器人的姿态控制可考虑利用反作用轮或反作用喷气装置以维持机器人本体姿态不变 ,但这种方法存在的最大问题是消耗燃料 ,直接影响机器人的轨道寿命 ,同时对系统产生振动而导致系统不稳定。为此本文提出了另一种新的方案 ,... 自由飞行空间机器人的姿态控制可考虑利用反作用轮或反作用喷气装置以维持机器人本体姿态不变 ,但这种方法存在的最大问题是消耗燃料 ,直接影响机器人的轨道寿命 ,同时对系统产生振动而导致系统不稳定。为此本文提出了另一种新的方案 ,即基于受限最小干扰图的姿态控制方案。这种方案不使用反作用轮或反作用喷气装置 ,而通过规划机械手末端的运动轨迹 ,使机器人的本体姿态在机械手动作过程中基本保持不变。为验证本文提出的姿态控制方案的可行性及有效性 ,本文在计算机上做了仿真实验 。 展开更多

关键词 自由飞行空间机器人 姿态干扰 姿态控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于RMDM的双臂自由飞行空间机器人姿态控制算法

3

作者 洪炳熔 何光彩 吴葳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期7-10,共4页

在Dubowsky提出的增强干扰图（EDM）基础上，提出一个新的受限最小干扰图RMDM的计算方法，以减少计算EDM图所需的时间和存储EDM图所需的空间，并在此基础上，提出了基于RMDM图的姿态控制算法．这种姿态控制方法可以保证机器人的本体姿... 在Dubowsky提出的增强干扰图（EDM）基础上，提出一个新的受限最小干扰图RMDM的计算方法，以减少计算EDM图所需的时间和存储EDM图所需的空间，并在此基础上，提出了基于RMDM图的姿态控制算法．这种姿态控制方法可以保证机器人的本体姿态在机械手的运动过程中保持不变．为验证提出的姿态控制方法的可行性及有效性，通过计算机仿真与Dubowsky提出的方法做对比实验，实验结果表明提出的方法是正确的、可行的． 展开更多

关键词 自由飞行 空间机器人 姿态控制 机器人 RMDM

在线阅读 下载PDF 职称材料

全状态约束下柔性关节自由飞行空间机器人有限时间指令滤波鲁棒跟踪控制

4

作者 高鼎峰 顾秀涛 +1 位作者 郭毓 刘辽雪 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期556-567,共12页

针对存在外部扰动、动力学耦合及全状态约束的柔性关节自由飞行空间机器人轨迹跟踪控制问题,基于拉格朗日方法建立了基座位置/姿态受控的柔性关节自由飞行空间机器人动力学模型,提出了一种全状态约束有限时间H∞轨迹跟踪控制方法。在带... 针对存在外部扰动、动力学耦合及全状态约束的柔性关节自由飞行空间机器人轨迹跟踪控制问题,基于拉格朗日方法建立了基座位置/姿态受控的柔性关节自由飞行空间机器人动力学模型,提出了一种全状态约束有限时间H∞轨迹跟踪控制方法。在带有滤波误差补偿的指令滤波反步法控制框架下,结合障碍Lyapunov函数和有限时间理论,设计了一种指令滤波有限时间全状态约束控制方法,将系统状态始终限定在约束区间内的同时,保证系统的有限时间收敛性能。此外,采用H∞控制理论抑制外部扰动的影响。通过Lyapunov稳定性定理证明了系统所有状态变量能够在有限时间内收敛至原点的任意小邻域内。仿真验证了所提控制方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 柔性关节自由飞行空间机器人 指令滤波 全状态约束 有限时间 障碍Lyapunov函数 H∞控制理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于参数估计的自由飞行空间机器人双臂协调运动规划算法 被引量：1

5

作者 何光彩 洪炳熔 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1999年第8期6-10,共5页

　提出了利用多层前向神经网络来估计本体质量从而动态计算ＧＪＭ 的算法， 在此基础上规划空间机器人的双臂进行协调运动， 使其对本体的姿态干扰最小， 较好地解决了变质量情况下空间机器人手臂协调运动规划问题。文中通过对双臂空间... 　提出了利用多层前向神经网络来估计本体质量从而动态计算ＧＪＭ 的算法， 在此基础上规划空间机器人的双臂进行协调运动， 使其对本体的姿态干扰最小， 较好地解决了变质量情况下空间机器人手臂协调运动规划问题。文中通过对双臂空间机器人捕捉静态目标的仿真， 展开更多

关键词 自由飞行 空间机器人 参数估计 运动规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

双臂六自由度空间机器人广义雅可比矩阵的推导 被引量：6

6

作者 郭琦 洪炳镕 吴葳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期322-326,共5页

本文建立了双臂六自由度空间机器人的运动学模型 ,基于此模型 ,推导出描述机械手末端运动速度与各关节运动速度关系的广义雅可比矩阵 (GJM) .较现有的其他推导GJM方法相比 ,导出的GJM求解公式显式、易求 ,可直接对GJM表达式中各参数赋... 本文建立了双臂六自由度空间机器人的运动学模型 ,基于此模型 ,推导出描述机械手末端运动速度与各关节运动速度关系的广义雅可比矩阵 (GJM) .较现有的其他推导GJM方法相比 ,导出的GJM求解公式显式、易求 ,可直接对GJM表达式中各参数赋值 ,求出GJM .本文的建模方法适合采用分解运动速度 (RMRC)控制方法 .计算机仿真中 ,给出了基于RMRC控制方法 ,利用本文导出的GJM求解公式实现了对机械臂的运动控制 . 展开更多

关键词 双臂六自由度 空间机器人 广义雅可比矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由飞行空间机器人基座位姿调整的模糊PD控制 被引量：6

7

作者 李永明 孙富春 +1 位作者 刘华平 王裕基 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1508-1515,共8页

由于自由飞行空间机器人处于微重力的环境,因此其在目标获取的过程中必然会出现因机械臂运动和环境影响而导致基座的复杂运动。本文设计了自由飞行空间机器人位姿调整的模糊PD算法,根据接收到的实时位置信息,空间机器人可以自主地调整... 由于自由飞行空间机器人处于微重力的环境,因此其在目标获取的过程中必然会出现因机械臂运动和环境影响而导致基座的复杂运动。本文设计了自由飞行空间机器人位姿调整的模糊PD算法,根据接收到的实时位置信息,空间机器人可以自主地调整基座的姿态和位置来校正位姿误差,保证目标的稳定捕获。利用开发的实验平台与传统的on/off式控制器进行了实验对比,验证了此方法在稳定性、控制精度和燃料消耗上都有较好的表现。 展开更多

关键词 自由飞行空间机器人 模糊PD控制 位姿调整

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由浮动柔性空间双臂机器人的混合抑振控制 被引量：9

8

作者 王从庆 柯昌俊 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期31-35,共5页

针对一种双臂4关节末端为柔性连杆的自由浮动空间机器人,将自由浮动空间柔性双臂机器人开链系统的柔性杆视为Euler-Bernoulli梁,采用假设模态法对柔性连杆的变形进行近似描述,忽略高阶弹性振动模态,根据拉格朗日法,并结合系统动量守恒,... 针对一种双臂4关节末端为柔性连杆的自由浮动空间机器人,将自由浮动空间柔性双臂机器人开链系统的柔性杆视为Euler-Bernoulli梁,采用假设模态法对柔性连杆的变形进行近似描述,忽略高阶弹性振动模态,根据拉格朗日法,并结合系统动量守恒,推导了自由浮动空间柔性双臂机器人开链系统的动力学方程和振动方程;考虑弹性变形、建模误差及扰动项,以及动力学的非线性强耦合效应,在模态空间下,采用模糊滑模及最优控制的混合控制方法,讨论空间柔性双臂机器人操作臂在捕获运动时的轨迹跟踪及振动抑制问题。仿真实验表明,混合控制可以削弱滑模控制的抖振程度,使得滑模控制的输出更平稳,有效地抑制柔性连杆产生的弹性振动,保持操作臂末端轨迹跟踪的鲁棒性。 展开更多

关键词 自由浮动柔性空间双臂机器人 柔性振动 模糊滑模控制 振动抑制

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由飞行空间机器人地面实验平台硬件系统 被引量：5

9

作者 柳长安 洪炳熔 王鸿鹏 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第11期74-76,共3页

介绍了双臂自由飞行空间机器人地面实验平台系统。在阐述了整个平台系统组成的基础上 ,重点介绍了该系统的硬件构成 ,分别对各个子系统的硬件组成进行了具体论述。

关键词 自由飞行空间机器人 地面实验平台 硬件构成 FFSR 空间微重力

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于参数辨识的冗余自由飞行空间机器人多臂协调运动规划 被引量：5

10

作者 何光彩 洪炳镕 郭恒业 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期85-89,共5页

根据空间机器人姿态干扰特性 ,本文提出了利用多层前向神经网络来辨识自由飞行空间机器人本体质量的算法。其次 ,提出了基于姿态受限广义雅可比矩阵的多臂协调运动规划方法 ,较好地解决了多臂自由飞行空间机器人进行空间作业时的运动规... 根据空间机器人姿态干扰特性 ,本文提出了利用多层前向神经网络来辨识自由飞行空间机器人本体质量的算法。其次 ,提出了基于姿态受限广义雅可比矩阵的多臂协调运动规划方法 ,较好地解决了多臂自由飞行空间机器人进行空间作业时的运动规划和姿态控制问题。 展开更多

关键词 空间机器人 参数辨识 运动规划 自由飞行 多臂

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由飞行空间机器人捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真 被引量：5

11

作者 洪炳熔 柳长安 李华忠 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期64-70,共7页

本文研究了自由飞行空间机器人 (FFSR)捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真。首先 ,建立了计算FFSR关节驱动力矩的求解算法 ;其次结合基于广义雅可比矩阵的分解运动速度控制方法提出了一种FFSR捕捉运动目标的力矩控制算法 ;最后 ,计算... 本文研究了自由飞行空间机器人 (FFSR)捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真。首先 ,建立了计算FFSR关节驱动力矩的求解算法 ;其次结合基于广义雅可比矩阵的分解运动速度控制方法提出了一种FFSR捕捉运动目标的力矩控制算法 ;最后 ,计算机仿真验证了本文提出算法的正确性。 展开更多

关键词 自由飞行空间机器人 关节驱动力矩 FFSR

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由浮动柔性双臂空间机器人系统动力学建模与抑振控制 被引量：7

12

作者 王从庆 张承龙 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期192-196,共5页

柔性多臂空间机器人是一个高度非线性、强耦合的动力学系统。本文基于假设模态法、La-grange方程和动量守恒原理,推导了一种自由浮动柔性双臂空间机器人协调操作刚性负载闭链系统的动力学模型。针对空间柔性机械臂的弹性形变和振动问题... 柔性多臂空间机器人是一个高度非线性、强耦合的动力学系统。本文基于假设模态法、La-grange方程和动量守恒原理,推导了一种自由浮动柔性双臂空间机器人协调操作刚性负载闭链系统的动力学模型。针对空间柔性机械臂的弹性形变和振动问题,设计了线性二次型最优控制方法对其进行振动主动控制,并通过仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性双臂空间机器人 自由浮动 动力学建模 抑振控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

多臂自由飞行空间机器人协调操作动力学分析 被引量：2

13

作者 李瑰贤 袁景阳 柳长安 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期374-377,共4页

利用牛顿-欧拉方法分析了多臂自由飞行空间机器人协调操作系统的动力学特性,推导出多臂自由飞行空间机器人协调操作的机械臂铰接连杆间的广义作用力计算方法.通过逐级迭代建立了多臂自由飞行空间机器人系统的动力学方程,进一步得到了驱... 利用牛顿-欧拉方法分析了多臂自由飞行空间机器人协调操作系统的动力学特性,推导出多臂自由飞行空间机器人协调操作的机械臂铰接连杆间的广义作用力计算方法.通过逐级迭代建立了多臂自由飞行空间机器人系统的动力学方程,进一步得到了驱动电机控制力矩的计算公式.仿真证明多臂自由飞行空间机器人操作的目标物体能够跟踪目标物体的期望位姿. 展开更多

关键词 自由飞行空间机器人 协调操作 动力学分析 广义力

在线阅读 下载PDF 职称材料

多臂自由飞行空间机器人协调操作运动控制算法 被引量：2

14

作者 柳长安 袁景阳 李瑰贤 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1338-1340,1391,共4页

阐述了在空间微重力环境下多臂自由飞行空间机器人协调操作运动控制算法 .首先推导出多臂自由飞行空间机器人协调操作的广义雅可比矩阵 ,其次给出了基于该矩阵的多臂自由飞行空间机器人协调操作分解运动速度控制算法 。

关键词 多臂自由飞行空间机器人 协调操作 运动控制 计算机仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

多臂协调操作自由飞行空间机器人的位置和内力混合控制 被引量：2

15

作者 袁景阳 柳长安 李瑰贤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1049-1052,1070,共5页

基于多臂自由飞行空间机器人多臂协调操使负载沿着期望的轨迹运动并且控制负载所受的内力为目的,在多臂自由飞行空间机器人系统协调操作的动力学方程基础上,推导了各个机械臂协调操作负载按期望轨迹运动时各个机械臂关节的驱动力矩的计... 基于多臂自由飞行空间机器人多臂协调操使负载沿着期望的轨迹运动并且控制负载所受的内力为目的,在多臂自由飞行空间机器人系统协调操作的动力学方程基础上,推导了各个机械臂协调操作负载按期望轨迹运动时各个机械臂关节的驱动力矩的计算方法;给出了作用在负载的内力的定义,根据关节力矩计算方法和PID反馈控制原理,建立了多臂自由飞行空间机器人协调操作负载时的位置和内力的控制算法;讨论了所提出的控制算法的稳定性问题,得到了负载的位置误差和内力误差的约束条件。通过仿真实验证明该控制算法能够使负载的实际位姿和内力收敛到期望的轨迹和内力。 展开更多

关键词 多臂自由飞行空间机器人 协调操作 位置控制 内力控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

有外力作用的多臂自由飞行空间机器人协调操作动力学特性 被引量：2

16

作者 袁景阳 柳长安 李瑰贤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期541-545,共5页

利用牛顿-欧拉方法分析了有外力作用时多臂自由飞行空间机器人协调操作的动力学特性。首先推导出多臂自由飞行空间机器人协调操作的机械臂关节驱动力矩和关节角速度及角加速度间的关系,其次建立了多臂自由飞行空间机器人系统的动力学方... 利用牛顿-欧拉方法分析了有外力作用时多臂自由飞行空间机器人协调操作的动力学特性。首先推导出多臂自由飞行空间机器人协调操作的机械臂关节驱动力矩和关节角速度及角加速度间的关系,其次建立了多臂自由飞行空间机器人系统的动力学方程和动力学计算模型,经仿真分析得到了在不同外力作用下多臂自由飞行空间机器人的本体的位置干扰规律,验证了有外力作用下的多臂自由飞行空间机器人的动力学特性。 展开更多

关键词 自由飞行空间机器人 协调操作 动力学特性 位置干扰

在线阅读 下载PDF 职称材料

多个自由飞行空间机器人协调操作运动规划 被引量：3

17

作者 柳长安 洪炳熔 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期26-31,共6页

本文提出了在空间微重力环境下多个自由飞行空间机器人协调操作运动规划算法。首先推导出多个自由飞行空间机器人协调操作的广义雅可比矩阵 ,其次给出了基于该矩阵的多个自由飞行空间机器人协调操作分解运运速度控制算法 ,最后用计算机... 本文提出了在空间微重力环境下多个自由飞行空间机器人协调操作运动规划算法。首先推导出多个自由飞行空间机器人协调操作的广义雅可比矩阵 ,其次给出了基于该矩阵的多个自由飞行空间机器人协调操作分解运运速度控制算法 ,最后用计算机仿真验证了该算法的正确性。 展开更多

关键词 自由飞行空间机器人 广义雅可比矩阵 协调操作 运动规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由漂浮双臂空间机器人基于RBF神经元网络的关节运动自适应控制 被引量：3

18

作者 郭益深 陈力 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期3051-3055,3061,共6页

讨论了自由漂浮双臂空间机器人关节运动的控制问题。由拉格朗日第二类方法及系统动量、动量矩守恒关系,建立了自由漂浮双臂空间机器人完全能控形式的系统动力学方程。以此为基础,借助于RBF神经网络技术、Ge-Lee(GL)矩阵及其乘积算子定义... 讨论了自由漂浮双臂空间机器人关节运动的控制问题。由拉格朗日第二类方法及系统动量、动量矩守恒关系,建立了自由漂浮双臂空间机器人完全能控形式的系统动力学方程。以此为基础,借助于RBF神经网络技术、Ge-Lee(GL)矩阵及其乘积算子定义,对自由漂浮双臂空间机器人进行了神经网络系统建模;之后针对双臂空间机器人系统所有惯性参数均未知的情况,设计了自由漂浮双臂空间机器人基于RBF神经元网络的关节运动自适应控制方案。提出的控制方案不要求系统动力学方程具有惯常的关于惯性参数的线性性质,且无需预知系统惯性参数的任何信息,也无需对神经网络进行离线训练、学习,所以更适于实时、在线应用。系统数值仿真证实了该控制方案的有效性。 展开更多

关键词 自由漂浮 双臂空间机器人 RBF神经元网络 GL矩阵及其乘积算子 关节运动 自适应控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

多个自由飞行空间机器人协调操作动力学控制 被引量：1

19

作者 柳长安 徐燕 +1 位作者 吴克河 洪炳熔 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期24-29,共6页

本文提出了在空间微重力环境下多个 FFSR协调操作动力学控制方法。首先建立多 FFSR协调操作动力学模型 ,推导出动力学方程 ,其次给出了多 FFSR协调操作动力学控制方案 ,并证明了该控制方案的稳定性 。

关键词 自由飞行 空间机器人 协调操作 动力学控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由飞行空间机器人通用运动学模型及其仿真 被引量：3

20

作者 王鸿鹏 洪炳熔 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期45-51,共7页

本文提出了一种新的通用运动学模型。这一模型和以前方法不同 ,用通用方法导出能求机器人任一部分速度的通用方程式 ,同时这种通用模型由于运动学方程式表达式简单 ,所以计算速度很快 ,从而为空间机器人实时控制提供条件。本文首先在通... 本文提出了一种新的通用运动学模型。这一模型和以前方法不同 ,用通用方法导出能求机器人任一部分速度的通用方程式 ,同时这种通用模型由于运动学方程式表达式简单 ,所以计算速度很快 ,从而为空间机器人实时控制提供条件。本文首先在通用运动学模型所需的基本概念基础上推导出通用的运动学模型方程式 ,其次对该运动学模型给以分析 。 展开更多

关键词 自由飞行空间机器人 通用运动学模型 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料