可重构机器人工作空间的自动计算方法 被引量：11

1

作者 赵杰 王卫忠 蔡鹤皋 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1082-1087,共6页

由于可重构机器人的自由度和工作空间可以灵活定制,工作空间的自动计算是设计和校核中的一个重要问题．为此,讨论了基于旋量和Jacobian矩阵计算运动学逆解的通用方法、采用降维搜索和二分法计算工作空间边界点的计算方法以及采用双向链... 由于可重构机器人的自由度和工作空间可以灵活定制,工作空间的自动计算是设计和校核中的一个重要问题．为此,讨论了基于旋量和Jacobian矩阵计算运动学逆解的通用方法、采用降维搜索和二分法计算工作空间边界点的计算方法以及采用双向链表确定工作空间多连域截面封闭曲线的算法．由此,工作空间的各个截面的形状、面积以及整个工作空间的形状、体积可以方便地确定,算法具有很好的通用性,实现了可重构串联机器人工作空间的自动计算．通过一个典型工业机器人的实例验证了算法的有效性． 展开更多

关键词 可重构机器人 工作空间 运动学逆解 二分法 双向链表

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基于多Agent可重构机器人控制方法的研究 被引量：7

2

作者 刘明尧 谈大龙 +1 位作者 李斌 邹立 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第20期1737-1739,共3页

根据多 Agent理论中的协商、合作机制和可重构机器人结构的分布性 ,将集中式的机器人控制分配到一组关节 Agent中 ,每个 Agent控制机器人的一个关节 ,使用这种分布式方法 ,得到了一种新的通用机器人控制方法 ,即将关节机器人的复杂控制... 根据多 Agent理论中的协商、合作机制和可重构机器人结构的分布性 ,将集中式的机器人控制分配到一组关节 Agent中 ,每个 Agent控制机器人的一个关节 ,使用这种分布式方法 ,得到了一种新的通用机器人控制方法 ,即将关节机器人的复杂控制转换为多个简单子系统的控制 ,该方法可应用于具有不同构型的机器人系统 ,特别适用于可重构模块化机器人的控制。利用微分运动理论提出了一种新的决策方法 ,便于 Agent之间的合作与协商。 展开更多

关键词 控制方法 可重构机器人 多AGENT 分布式控制 合作

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一种模块化可重构机器人系统的研制 被引量：6

3

作者 潘新安 王洪光 +2 位作者 姜勇 李正 高文斌 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期292-298,共7页

在教育和科研领域中,为使机器人兼有较好的重构能力与操作性能,研制了一种模块化可重构机器人系统MRRES.提出了一种机器人模块划分及重构的方法,构建出机器人模块库,研制出集成传动、控制及传感于一体的系列化关节模块.基于Open GL和VC+... 在教育和科研领域中,为使机器人兼有较好的重构能力与操作性能,研制了一种模块化可重构机器人系统MRRES.提出了一种机器人模块划分及重构的方法,构建出机器人模块库,研制出集成传动、控制及传感于一体的系列化关节模块.基于Open GL和VC++开发了具有建模、仿真和运动控制功能的应用软件MRR-SIM.给出了一个基于任务和模块库的机器人设计实例,进行了实验测试.实验结果表明,MRRES系统模块划分和设计合理,机器人在保证重构能力的同时具有较好的操作性能,可应用于教育和科研等领域. 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 模块划分及重构 关节模块 应用软件 设计实例

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一种可重构机器人运动学求解方法 被引量：5

4

作者 魏延辉 赵杰 +1 位作者 高延滨 蔡鹤皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期133-137,共5页

针对可重构机器人没有统一的运动学求解形式问题,提出通过构形平面匹配方法求解可重构机器人的运动学.采用改进形式的D-H建模方法,可自动形成可重构机器人运动学模型;将机器人在目标点的位形分解成若干个构形平面,通过三级构形平面的匹... 针对可重构机器人没有统一的运动学求解形式问题,提出通过构形平面匹配方法求解可重构机器人的运动学.采用改进形式的D-H建模方法,可自动形成可重构机器人运动学模型;将机器人在目标点的位形分解成若干个构形平面,通过三级构形平面的匹配,可求得具有单一串连形式可重构机器人运动学逆解;对搭建的6自由度机器人和8自由度机器人构形的运动学进行实例仿真.仿真结果表明,采用有限个构形平面匹配方法能够求解出可重构机器人运动学,验证了算法的正确性和实用性. 展开更多

关键词 可重构机器人 运动学 构形平面

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可重构机器人动力学自动建模研究 被引量：6

5

作者 王肖锋 张明路 葛为民 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期355-361,377,共8页

针对可重构机器人单元模块结构及对接机构的局限性,提出了一种可移动重构机器人模块单元,该单元具有12种连接方式,设计了一种独特的正弦加速度传动槽与插销组合的对接锁紧机构。针对可重构机器人几何构型参数的不确定性问题,构建双模块... 针对可重构机器人单元模块结构及对接机构的局限性,提出了一种可移动重构机器人模块单元,该单元具有12种连接方式,设计了一种独特的正弦加速度传动槽与插销组合的对接锁紧机构。针对可重构机器人几何构型参数的不确定性问题,构建双模块空间方位变换表,基于递归牛顿-欧拉方法提出多支链机器人系统的动力学方程自动生成方法,并给出自动生成的算法流程。最后以6个模块组成的双支链构型为例,进行了自动生成动力学方程的计算与仿真分析,验证了该自动建模方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 可重构机器人 动力学自动建模 递归牛顿-欧拉方法 结构设计

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可重构机器人构形平面的工作空间研究 被引量：3

6

作者 魏延辉 刘施菲 许德新 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期725-729,共5页

采用构形平面匹配的方法进行可重构机器人运动学求解时,构形平面的工作空间求解是一个关键问题.为此,提出了一种基于构形平面的工作空间表示方法.首先建立可重构机器人基本模块的运动学模型,根据基本模块的运动学模型按照构形平面划分... 采用构形平面匹配的方法进行可重构机器人运动学求解时,构形平面的工作空间求解是一个关键问题.为此,提出了一种基于构形平面的工作空间表示方法.首先建立可重构机器人基本模块的运动学模型,根据基本模块的运动学模型按照构形平面划分规则划分可重构机器人工作构形,然后研究典型构形平面的工作空间,找到快速、相对简洁的工作空间表示方法.最后,通过实例进行验证工作空间表示方法的有效性和可行性. 展开更多

关键词 可重构机器人 构形平面 工作空间 运动学 模块

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新型可重构机器人分布式控制方法的研究 被引量：2

7

作者 赵杰 魏延辉 蔡鹤皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期39-42,共4页

基于可重构机器人的机械、电气、驱动的模块化特点,建立机器人分布式控制系统.提出了分布式控制算法,采用变步距的方法,提高算法的迭代速度和精度;通过微分凑整的方法,解决模块运动抖动问题;提高模块的智能判断力,减少迭代的时间,提高... 基于可重构机器人的机械、电气、驱动的模块化特点,建立机器人分布式控制系统.提出了分布式控制算法,采用变步距的方法,提高算法的迭代速度和精度;通过微分凑整的方法,解决模块运动抖动问题;提高模块的智能判断力,减少迭代的时间,提高控制的效率.基于算法规划控制的工作过程,最后进行仿真试验,验证可重构机器人分布式控制的实用性和可行性. 展开更多

关键词 可重构机器人 模块化 分布式控制

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可重构机器人模块间装配误差识别方法研究 被引量：2

8

作者 高文斌 江自真 余晓流 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期40-46,共7页

基于对可重构机器人配对接口间位姿误差的分析划分,研制模块间装配误差在线测量识别接口,建立配对接口位姿误差与接口几何结构偏差之间的关系模型,进而建立配对接口位姿误差与配对接口内部测距传感器测量值之间的映射关系模型,提出一种... 基于对可重构机器人配对接口间位姿误差的分析划分,研制模块间装配误差在线测量识别接口,建立配对接口位姿误差与接口几何结构偏差之间的关系模型,进而建立配对接口位姿误差与配对接口内部测距传感器测量值之间的映射关系模型,提出一种基于内部测距传感器位移量的模块间装配误差在线识别、补偿方法。为验证方法的正确性,研制单关节-连杆试验平台。试验结果表明装配误差经在线识别、补偿后,连杆末端的位置误差平均值减少7倍多。 展开更多

关键词 可重构机器人 精度补偿 模块接口 在线测量

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可重构机器人运动学正逆解的算法研究 被引量：3

9

作者 吕晓俊 钱瑞明 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第3期53-56,共4页

基于指数积公式法,建立了与可重构机器人构型无关的正向运动学方程;将机器人整体运动学逆问题分解成若干子问题的组合,并通过对11种标准型子问题和指数积方程分解处理技巧的分析,得出了能快速方便地求解各种构型可重构机器人运动学逆解... 基于指数积公式法,建立了与可重构机器人构型无关的正向运动学方程;将机器人整体运动学逆问题分解成若干子问题的组合,并通过对11种标准型子问题和指数积方程分解处理技巧的分析,得出了能快速方便地求解各种构型可重构机器人运动学逆解的通用方法。结合实例说明了上述方法的有效性。 展开更多

关键词 可重构机器人 运动学正 逆解 子问题 指教积公式法

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模块化可重构机器人分布式控制系统的设计与实现 被引量：1

10

作者 张建广 饶建华 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第5期95-97,共3页

模块化可重构机器人的研究扩大了机器人的应用范围。本课题通过选用控制功能强大的ARM芯片和高速、高可靠、低价格的新一代增强型单时钟/机器周期的STC单片机,应用简单通用的RS-232总线技术构建了性价比很高的模块化可重构机器人的分布... 模块化可重构机器人的研究扩大了机器人的应用范围。本课题通过选用控制功能强大的ARM芯片和高速、高可靠、低价格的新一代增强型单时钟/机器周期的STC单片机,应用简单通用的RS-232总线技术构建了性价比很高的模块化可重构机器人的分布式控制系统,有效地实现了机器人的运动控制。详细地介绍了控制系统的硬件构成,软件体系以及系统的工作原理。 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 分布式控制系统 ARM STC单片机 RS-232

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改进型A^(*)算法的可重构机器人路径规划研究 被引量：3

11

作者 段会龙 武炎明 刘金国 《电子测量技术》 北大核心 2023年第6期44-50,共7页

路径规划是保证可重构机器人快速完成任务的关键技术之一。为提高可重构机器人的行驶效率,缩短行驶路径,首先,提出一种基于Bresenham直线算法思想的改进型A^(*)路径规划算法,实现可重构机器人路径点数消减、拐点消除,提高路径平滑度。... 路径规划是保证可重构机器人快速完成任务的关键技术之一。为提高可重构机器人的行驶效率,缩短行驶路径,首先,提出一种基于Bresenham直线算法思想的改进型A^(*)路径规划算法,实现可重构机器人路径点数消减、拐点消除,提高路径平滑度。在此基础上,考虑可重构机器人本身体积以及机器人可重构的特性,建立可重构机器人构型库,讨论了可重构机器人体积与周围障碍物的关系,减少机器人行走过程中与障碍物的碰撞几率。利用MATLAB仿真平台对改进型A^(*)路径规划算法进行仿真实验,验证了算法的有效性,可应用于复杂环境的机器人路径规划;分析了机器人重构后路径规划问题,利用可重构特性可缩短机器人运行路程,体现了可重构机器人的优越性。 展开更多

关键词 可重构机器人 A^(*) Bresenham直线算法 路径规划 构型库 MATLAB

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可重构机器人体系结构及模块化控制系统的实现 被引量：10

12

作者 王明辉 马书根 +1 位作者 李斌 王越超 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1178-1182,共5页

本文提出了一种适用于新型可重构星球机器人的模块化控制系统,根据机构和运动特性,基于CAN总线和分布式控制器技术,将系统结构和功能分解成不同模块由各自的控制器独立执行,建立具有任务层和运动层的分层次控制结构,实现了组合式规划、... 本文提出了一种适用于新型可重构星球机器人的模块化控制系统,根据机构和运动特性,基于CAN总线和分布式控制器技术,将系统结构和功能分解成不同模块由各自的控制器独立执行,建立具有任务层和运动层的分层次控制结构,实现了组合式规划、分布式控制的混合式控制方法。本文设计了两种不同的控制器,并采用PPG脉冲宽度调节方法实现了对在机器人上使用的R/C电机的标定和控制。通过在子机器人原理样机上进行实验,验证了这套控制系统和控制体系结构的可行性。 展开更多

关键词 可重构星球机器人 模块化控制系统 分层混合式控制结构

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链式可重构机器人单模块结构设计与运动实验 被引量：3

13

作者 刘金国 李斌 +1 位作者 王越超 马书根 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第8期94-96,共3页

提出了一种新型模块化链式移动机器人机构,它具有可重构、自动变形的特点。单个标准模块主要由中间通孔式连接手臂、履带驱动链传动装置、模块偏转锥齿轮传动装置、模块俯仰链传动装置、连接柄等组成。模块间由偏转关节、连接柄、连接... 提出了一种新型模块化链式移动机器人机构,它具有可重构、自动变形的特点。单个标准模块主要由中间通孔式连接手臂、履带驱动链传动装置、模块偏转锥齿轮传动装置、模块俯仰链传动装置、连接柄等组成。模块间由偏转关节、连接柄、连接臂和仰俯关节进行连接组合。为提高单个模块的机动性和实现运动自主功能,对标准模块进行了适当改进,单模块机器人采用了履带、轮、臂、腿组合的移动机构,具有三维空间的运动能力。最后对单模块机器人样机在垂直壁障碍、平地支腿、平地转弯、斜坡、楼梯等情况下的运动能力进行了实验,为进一步实现多模块机器人的自重构和环境应用打下了基础。 展开更多

关键词 可重构模块机器人 变形机器人 模块 链式机构

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基于层序列数组的可重构机器人动力学建模方法

14

作者 勾月凯 葛为民 +1 位作者 王肖锋 张海康 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第4期245-249,共5页

可重构模块化机器人系统具有单元模块种类多、结构复杂且构型种类多样等特点,由于每次重构其动力学方程随构型变化而发生改变,使得传统建模方法不适合直接应用到其建模过程中。针对这一问题,文章提出一种具有模块化思想的动力学模型自... 可重构模块化机器人系统具有单元模块种类多、结构复杂且构型种类多样等特点,由于每次重构其动力学方程随构型变化而发生改变,使得传统建模方法不适合直接应用到其建模过程中。针对这一问题,文章提出一种具有模块化思想的动力学模型自动生成方法。首先根据各模块的特点采用旋量理论建立单元模块运动学、动力学模型,然后利用层序列数组(Layer Sequence Array)对系统拓扑结构及构型信息进行表达,确定各模块之间的相互作用关系,并结合牛顿-欧拉公式给出了可重构机器人动力学自动生成算法。最后通过仿真计算验证建模方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 可重构机器人 层序列数组 模块化动力学建模 牛顿-欧拉方法TP242.2

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新型可重构机器人的模糊自适应控制研究 被引量：2

15

作者 陈思安 葛为民 +2 位作者 王肖锋 刘增昌 刘军 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第11期2399-2404,共6页

针对一类新型可重构机器人的构型自适应控制问题,采用牛顿—欧拉迭代方法自动生成其通用形式的动力学方程。对方程中含摩擦力及外部扰动的模型不确定项,提出一种模糊自适应算法加以逼近,基于李亚普诺夫稳定性理论设计模糊算法权值参数... 针对一类新型可重构机器人的构型自适应控制问题,采用牛顿—欧拉迭代方法自动生成其通用形式的动力学方程。对方程中含摩擦力及外部扰动的模型不确定项,提出一种模糊自适应算法加以逼近,基于李亚普诺夫稳定性理论设计模糊算法权值参数的自适应调节律,保证闭环系统的稳定性。针对系统存在建模误差问题,引入鲁棒项对其整体补偿以提高系统抗干扰能力。最后,将所提算法应用于3个单元模块所组成的可重构机器人中,采用一机器人的两种不同构型进行对比试验,结果显示该方法能快速适应可重构机器人的构型改变,具有良好的跟踪性能,验证了算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 可重构机器人 模糊自适应控制 位姿跟踪 构型自适应

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可重构机构与可重构机器人国际会议(ReMAR2009)

16

《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第17期2117-2117,共1页

关键词 可重构机器人 国际会议 机构学 美国机械工程师协会 中国机械工程学会 伦敦大学 技术协会 英国

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可重构机构与可重构机器人国际会议（ReMAR2009）

17

《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第16期1954-1954,共1页

拟于2009年6月22--24日在英国伦敦大学国王学院召开。会议由美国机械工程师协会（ASME）和英国伦敦大学国王学院主办，兼由美国电气电子工程师学会（IEEE）、国际机构学与机器科学联合会（IF—ToMM）、英国机械工程师协会（IMechE）、... 拟于2009年6月22--24日在英国伦敦大学国王学院召开。会议由美国机械工程师协会（ASME）和英国伦敦大学国王学院主办，兼由美国电气电子工程师学会（IEEE）、国际机构学与机器科学联合会（IF—ToMM）、英国机械工程师协会（IMechE）、意大利技术协会（IIT）与中国机械工程学会（CMES）协办。 展开更多

关键词 可重构机器人 国际会议 机构学 美国机械工程师协会 中国机械工程学会 伦敦大学 技术协会 英国

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基于嵌入式井下仿生可重构机器人控制器设计

18

作者 栾永春 蒋继婷 +1 位作者 胡正伟 李戈 《机床与液压》 北大核心 2016年第3期64-66,共3页

随着网络技术的发展和遥控操作技术的广泛应用,机器人在危险环境下的工作成为了现实。以仿生可重构机器人为研究对象,基于ARM和Windows CE系统结合的控制器设计思想,对控制器软硬件进行了设计,并开发了应用程序。对机器人视频监控、远... 随着网络技术的发展和遥控操作技术的广泛应用,机器人在危险环境下的工作成为了现实。以仿生可重构机器人为研究对象,基于ARM和Windows CE系统结合的控制器设计思想,对控制器软硬件进行了设计,并开发了应用程序。对机器人视频监控、远程控制等功能进行了测试,结果表明:仿生可重构机器人控制器能够很好地实现视频监控,PC机与主控制器之间可以进行远程通信,达到了预期效果。 展开更多

关键词 嵌入式系统 仿生可重构机器人 控制器 WINDOWS CE

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面向任务的可重构模块化机器人构型设计 被引量：19

19

作者 吴文强 管贻生 +3 位作者 朱海飞 苏满佳 李怀珠 周雪峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期93-98,共6页

为解决可重构模块化机器人在应用时如何找到合适的构型来满足特定任务的问题,提出一种面向任务的可重构模块化机器人构型多目标优化方法.讨论该模块化机器人系统的基本结构,包括主要的模块和控制系统的组成结构;在任务描述的基础上,给... 为解决可重构模块化机器人在应用时如何找到合适的构型来满足特定任务的问题,提出一种面向任务的可重构模块化机器人构型多目标优化方法.讨论该模块化机器人系统的基本结构,包括主要的模块和控制系统的组成结构;在任务描述的基础上,给出模块化机器人构型设计的优化模型和流程;针对特定的攀爬任务和操作任务,对模块化机器人的构型进行优化设计.仿真验证了该方法的可行性和有效性.该方法具有面向任务和多目标优化等特点,涵盖了自由度、可达性、耗能等多方面的性能优化,适用于模块化机器人的构型设计. 展开更多

关键词 面向任务 模块化 可重构机器人 构型设计 遗传算法

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用于可重构地面移动机器人的主动球铰 被引量：4

20

作者 邓志诚 王巍 宗光华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1455-1458,共4页

针对目前可重构移动机器人的姿态调整结构在工作空间和输出力矩等方面的不足,提出了一种三自由度主动球铰,它综合了并联机构和串联机构的优点,在满足可重构地面移动机器人结构尺寸要求的前提下能提供较大的输出力矩和较大的工作空间(并... 针对目前可重构移动机器人的姿态调整结构在工作空间和输出力矩等方面的不足,提出了一种三自由度主动球铰,它综合了并联机构和串联机构的优点,在满足可重构地面移动机器人结构尺寸要求的前提下能提供较大的输出力矩和较大的工作空间(并联结构部分可提供17.3N.m的力矩及±40°的俯仰/偏航角度,串联结构部分可提供4.5N.m的翻转力矩和360°的翻转角度).该结构可以丰富机器人的结构形式,增强机器人对环境的适应能力.首先讨论了这种球铰的运动学特性、工作空间,然后在可重构移动机器人———JL-I上测试了驱动力矩,验证了结构的性能. 展开更多

关键词 移动机器人 球铰 机构 可重构机器人

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