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一种含链式工作方式的多机器人协作路径规划算法
1
作者
贺志刚
李大焱
+2 位作者
王妮娅
毛剑琳
王宁
《系统仿真学报》
北大核心
2025年第4期953-967,共15页
为解决多机器人具有共同目标点的应用场景下,传统的MAPF算法会导致大量的重复路径从而造成非必要能量损耗的问题,提出了一种具有牵引者的多机器人链式工作方式,将具有共同目标点的机器人划分进一个子组进行多机器人协作路径规划,并给出...
为解决多机器人具有共同目标点的应用场景下,传统的MAPF算法会导致大量的重复路径从而造成非必要能量损耗的问题,提出了一种具有牵引者的多机器人链式工作方式,将具有共同目标点的机器人划分进一个子组进行多机器人协作路径规划,并给出一种具有牵引者的协作动态优先级安全间隔路径规划(cooperative dynamic priority SIPP with tractor,Co-DPtSIPP)算法。利用多边形费马点原理等方法获取各协作组机器人的串接区域;在考虑采集机器人和牵引机器人串接顺序的情况下进行分段路径规划;在各组采集机器人挂架牵引机器人后,由牵引机器人带动它们以链式方式前行;将牵引机器人的后段路径节点经过时间步调整后填充进各采集机器人的路径当中,以避免牵引机器人在拖动多个采集机器人移动过程中与其他机器人碰撞。实验结果表明:Co-DPtSIPP算法在路径总长度上减少10%~13%,有效降低了机器人能耗。
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关键词
多
机器人协作
路径规划
安全间隔
采集
机器人
牵引
机器人
串接区域
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职称材料
基于并列选择遗传算法的多机器人协作探测
被引量：
12
2
作者
姜健
赵杰
臧希喆
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2008年第5期1218-1221,共4页
多机器人系统在执行探测任务时,存在多个机器人同时选择相同探测区域而造成碰撞几率增加和探测效率降低的问题。在原有并列选择遗传算法的基础上,提出了一种改进的遗传算法。仿真和实验结果表明,将该算法应用于多机器人协作区域探测,可...
多机器人系统在执行探测任务时,存在多个机器人同时选择相同探测区域而造成碰撞几率增加和探测效率降低的问题。在原有并列选择遗传算法的基础上,提出了一种改进的遗传算法。仿真和实验结果表明,将该算法应用于多机器人协作区域探测,可以减小机器人之间的碰撞几率,提高多机器人系统的探测效率。
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关键词
多
机器人
系统
多目标优化
并列选择遗传算法
多
机器人协作
探测
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职称材料
双机器人协作弧焊过程的轨迹规划研究
被引量：
8
3
作者
万鸾飞
戴先中
甘亚辉
《控制工程》
CSCD
北大核心
2017年第7期1303-1309,共7页
在双机器人协作焊接平台基础上,建立焊缝与焊枪坐标系,得出其在空间的数学描述。基于相应的焊接工艺要求和不同类型机器人的特点,对双机器人协作焊接的轨迹规划进行了研究探讨,对焊接机器人和夹持机器人分别提出了相应的规划指标。在自...
在双机器人协作焊接平台基础上,建立焊缝与焊枪坐标系,得出其在空间的数学描述。基于相应的焊接工艺要求和不同类型机器人的特点,对双机器人协作焊接的轨迹规划进行了研究探讨,对焊接机器人和夹持机器人分别提出了相应的规划指标。在自主搭建的仿真平台中,依照提出的规划指标,针对典型的空间复杂曲线焊缝—马鞍形曲线焊缝,完成了焊接过程中焊缝(工件)的运动轨迹规划和焊接机器人的运动轨迹规划,仿真实验证明该方法具有很好的研究和应用价值。
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关键词
双
机器人协作
焊缝数学模型
轨迹规划
三维仿真
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职称材料
多机器人协作无夹具焊接系统设计
被引量：
7
4
作者
甘亚辉
戴先中
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013年第3期397-403,共7页
与传统的单机器人系统相比,多机器人协作系统的设计存在诸如协作机器人之间的基坐标系标定、协作机器人末端位姿间的运动协调以及多机器人系统间的同步通讯控制等若干特殊性的关键问题。在初步论述多机器人协作系统设计中的若干问题的...
与传统的单机器人系统相比,多机器人协作系统的设计存在诸如协作机器人之间的基坐标系标定、协作机器人末端位姿间的运动协调以及多机器人系统间的同步通讯控制等若干特殊性的关键问题。在初步论述多机器人协作系统设计中的若干问题的基础上,特别针对协作机器人间的基坐标系标定、工具手位姿约束分析和控制器通讯同步3个问题,进行了深入讨论,并介绍了实验室相关研究工作的结论。基于本文提供的解决方法,利用VA1400弧焊专用机器人和HP20通用型机器人基于主从式的分布控制结构组成了无夹具焊接实验系统,初步验证了提出的各问题解决方法的有效性。
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关键词
多
机器人协作
无夹具
基坐标系标定
运动协调
同步通讯控制
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职称材料
基于协方差交集的多机器人协作目标跟踪算法
被引量：
2
5
作者
伍明
李琳琳
李承剑
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2013年第1期66-73,共8页
为了解决未知环境下多机器人协作目标跟踪问题,设计了一种基于协方差交集数据融合的分布式解决算法.单台机器人运用全协方差扩展式卡尔曼滤波器完成未知环境下机器人状态和目标状态的同步估计,当单台机器人发现同伴并利用观测值对同伴...
为了解决未知环境下多机器人协作目标跟踪问题,设计了一种基于协方差交集数据融合的分布式解决算法.单台机器人运用全协方差扩展式卡尔曼滤波器完成未知环境下机器人状态和目标状态的同步估计,当单台机器人发现同伴并利用观测值对同伴机器人状态进行本地估计后,将结果连同目标状态一起发往同伴机器人,同伴机器人进行数据验证后,采用基于协方差交集的数据融合算法完成本地相关状态的更新,由于并不需要知道相关估计对象之间的协方差阵,因此算法具有分布式特点.仿真实验证明了算法能够有效提高机器人对于自身状态、环境特征状态以及目标状态的估计准确性.
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关键词
机器人
多
机器人协作
目标跟踪算法
协方差交集
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职称材料
基于蚁群算法的多机器人协作研究
被引量：
2
6
作者
林凤涛
刘乐平
《机床与液压》
北大核心
2008年第8期42-43,50,共3页
基于多机器人协作的动态优化联盟机制及蚁群算法的并行工作策略和自组织原理,将蚁群算法应用于多机器任务协作。仿真试验表明该方法的可行性,能够有效地提高多机器协调系统完成任务的效率。
关键词
多
机器人协作
蚁群算法
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职称材料
基于免疫机理的足球机器人协作控制研究
7
作者
郝兆明
康倩
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第8期36-41,48,共7页
针对Robocup中型组全自主足球机器人自主协作任务,基于人工免疫机理对机器人个体及群体体系结构进行优化,采用个体混合式体系结构与群体分布式体系提高系统性能。构建适用于比赛环境的足球机器人免疫系统模型,充分考虑模型中抗体与抗原...
针对Robocup中型组全自主足球机器人自主协作任务,基于人工免疫机理对机器人个体及群体体系结构进行优化,采用个体混合式体系结构与群体分布式体系提高系统性能。构建适用于比赛环境的足球机器人免疫系统模型,充分考虑模型中抗体与抗原及其他抗体间的激励和抑制作用,给出在动态环境下面临复杂协作任务时的足球机器人协调控制算法及流程,改善多足球机器人冲突的混乱局面,增强足球机器人策略行为的有效性,提高足球机器人系统的智能协作性。实验结果验证:该算法可以有效的增强足球机器人的协作能力,提高规定时间内的平均成功进功率与平均成功进球率。
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关键词
机器人协作
人工免疫算法
足球
机器人
体系结构
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职称材料
基于多足球机器人协作的组合射门算法
被引量：
5
8
作者
贾骥
白静
白振兴
《计算机应用与软件》
CSCD
北大核心
2006年第11期103-104,113,共3页
为了提高机器人足球比赛中足球机器人的射门成功率,在分析了基本射门算法不足的基础上,用“盲区”法求出高效射门区,在求出的两个高效区中综合考虑射门角与射门区关系等因素,引入了最佳射门区的概念,并通过选择最优的机器人射门运动路径...
为了提高机器人足球比赛中足球机器人的射门成功率,在分析了基本射门算法不足的基础上,用“盲区”法求出高效射门区,在求出的两个高效区中综合考虑射门角与射门区关系等因素,引入了最佳射门区的概念,并通过选择最优的机器人射门运动路径,结合大力射门算法和基本射门算法,提出了基于多足球机器人协作的组合射门算法。结果表明,用该算法改进射门策略后,射门成功率明显提高。
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关键词
机器人
足球
多足球
机器人协作
组合射门
运动路径
高效射门区
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职称材料
基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建
被引量：
9
9
作者
林沛杨
夏益民
+2 位作者
蔡述庭
何宇威
李程子
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2022年第2期87-94,共8页
针对多机器人协作建图算法复杂度高、实时性差和稀疏点云地图信息量少的问题,提出一种基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建算法。该算法选择一个机器人开始建图,其他参与协作的机器人共用被选机器人的图像帧进行初始化,并建立统一世界...
针对多机器人协作建图算法复杂度高、实时性差和稀疏点云地图信息量少的问题,提出一种基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建算法。该算法选择一个机器人开始建图,其他参与协作的机器人共用被选机器人的图像帧进行初始化,并建立统一世界坐标系。在被选机器人建图过程中,激活与其存在共视关系的机器人,借助关键帧跟踪模型得到被激活机器人所建局部地图与世界坐标系间的位姿关系,并用ICP算法求解该位姿变换。最后根据该位姿变换进行点云拼接再经滤波处理得到多机器人稠密点云融合地图。在Gazebo上的仿真实验表明,与ORB-SLAM2相比,基于ORB-SLAM3的多机器人协作建图算法具有更高的定位精度,更好的稳定性、鲁棒性和实时性。
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关键词
视觉SLAM
多
机器人协作
稠密点云地图
关键帧跟踪模型
ICP
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职称材料
基于动作选择级的多机器人协作(英文)
被引量：
3
10
作者
褚海涛
洪炳熔
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2002年第9期1773-1778,共6页
在多机器人环境中,由于每个机器人动作选择的重叠现象,让机器人之间的协作变得很差.提出了一个方法用于确定动作选择级别.在此基础上,可以很好地控制多机器人的协作行为的获取.首先,定义了用于动作选择级优先级的8个级别,这8个级别相应...
在多机器人环境中,由于每个机器人动作选择的重叠现象,让机器人之间的协作变得很差.提出了一个方法用于确定动作选择级别.在此基础上,可以很好地控制多机器人的协作行为的获取.首先,定义了用于动作选择级优先级的8个级别,这8个级别相应的映射到8个动作子空间.然后,利用局部势场法,每个机器人的动作选择优先级被计算出来,并且因此,每个机器人获得了各自需要搜索的动作子空间.在动作子空间中,每个机器人利用加强学习方法来选择一个适当的动作.最终,把该方法用于机器人足球比赛的机器人局部协作训练中.试验的效果在仿真和实际比赛中得到了证实.
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关键词
动作选择级
多
机器人协作
多智能体
加强密闭
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职称材料
一种基于改进动态联盟算法的多机器人协作捕猎方法
被引量：
2
11
作者
谭宪军
倪建军
+1 位作者
邵琳
王楚
《科学技术与工程》
北大核心
2013年第8期2107-2112,共6页
多机器人协作捕猎,不仅需要解决目标搜索、追赶和避障等基本问题,还需要设计最优任务分配机制,构建高效追捕联盟,以便快速地捕获猎物。综合考虑机器人和目标之间的各种相关属性,定义量化标准,构造辅助决策矩阵,建立动态联盟。然后将基...
多机器人协作捕猎,不仅需要解决目标搜索、追赶和避障等基本问题,还需要设计最优任务分配机制,构建高效追捕联盟,以便快速地捕获猎物。综合考虑机器人和目标之间的各种相关属性,定义量化标准,构造辅助决策矩阵,建立动态联盟。然后将基于生物刺激神经网络的追赶策略用于联盟形成后的追捕过程中。仿真实验表明该算法具有较高的围捕效率。
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关键词
多
机器人协作
追捕问题
动态联盟
生物刺激神经网络
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职称材料
协作机器人时间最优轨迹规划研究
被引量：
1
12
作者
张涛
张建业
吴子朝
《机床与液压》
北大核心
2025年第3期12-19,共8页
通过调研主流协作机器人参数,针对搬运、码垛等轻工领域需求制定性能指标,采用“臂腕分离”方法进行机器人构型设计及关节模组研究。以该机器人为研究对象,为实现过指定路径点的时间最优轨迹规划,并确保各关节运动平滑、连续,在满足运...
通过调研主流协作机器人参数,针对搬运、码垛等轻工领域需求制定性能指标,采用“臂腕分离”方法进行机器人构型设计及关节模组研究。以该机器人为研究对象,为实现过指定路径点的时间最优轨迹规划,并确保各关节运动平滑、连续,在满足运动学约束条件下,使用3-5-3多项式插值方法进行关节空间轨迹规划。鉴于经典海洋捕食者算法局部搜索能力较差的问题,引入混沌映射初始化和自适应参数策略进行改进,并将新算法应用于3-5-3多项式插值的时间最优轨迹规划中。通过MATLAB仿真分析,改进后的各关节轨迹平滑连续且运行时间缩短,证明该改进算法在机器人轨迹规划中的有效性和可行性。
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关键词
协作
机器人
时间最优轨迹规划
海洋捕食者算法
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职称材料
基于稳定观测器的协作机器人变导纳控制方法
13
作者
汪龙祥
李研彪
+1 位作者
孙鹏
陈庆盈
《高技术通讯》
北大核心
2025年第2期205-213,共9页
在机器人与环境或人进行交互时,当交互对象即环境或人的刚度突然增大后,机器人容易出现不稳定抖动,这会对机器人和环境或人造成危害。针对这一问题,本文根据操作者稳定拖动和机器人不稳定抖动时力信号的频率差异以及交互力幅值变化的剧...
在机器人与环境或人进行交互时,当交互对象即环境或人的刚度突然增大后,机器人容易出现不稳定抖动,这会对机器人和环境或人造成危害。针对这一问题,本文根据操作者稳定拖动和机器人不稳定抖动时力信号的频率差异以及交互力幅值变化的剧烈程度,设计了一种稳定观测器和恢复稳定的相关控制算法。实验结果表明,本文所提方法有效改善了巴特沃斯高、低通滤波器超前和延迟造成的误判问题,保证了人机交互的安全性和流畅性。
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关键词
协作
机器人
稳定观测器
导纳控制
人机交互
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职称材料
协作机器人利用二阶前馈动量观测器的碰撞检测方法
14
作者
李红杨
谢峰
+1 位作者
甄圣超
刘建军
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第2期305-312,共8页
针对协作机器人在工作过程中可能与周围环境和人发生碰撞的问题,提出一种基于改进的二阶前馈动量观测器的协作机器人碰撞检测方法。首先建立了协作机器人动力学模型,基于机器人实际动量和理论动量的偏差构造了二阶动量观测器,利用比例-...
针对协作机器人在工作过程中可能与周围环境和人发生碰撞的问题,提出一种基于改进的二阶前馈动量观测器的协作机器人碰撞检测方法。首先建立了协作机器人动力学模型,基于机器人实际动量和理论动量的偏差构造了二阶动量观测器,利用比例-微分控制构造调整函数进行前馈调节,并采用一阶低通滤波器对动力观测器信号进行滤波,所建立的观测器模型采用静摩擦—库伦粘滞摩擦模型对关节摩擦力进行补偿,提高了机器人动力学模型的准确性。然后通过仿真验证了此碰撞观测器的有效性。最后建立了机器人碰撞响应零力拖动模型,在一台型号为ROC6机器人平台进行了所设计的观测器的实验验证,实验结果表明,当机器人在工作中发生碰撞时,所设计的二阶前馈动量观测器可以在0.3 s内检测到并做出响应。
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关键词
协作
机器人
碰撞检测
动量观测器
零力拖动
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职称材料
基于激光点云特征融合的协作机器人定向移动控制算法
15
作者
何春红
任斌
《激光杂志》
北大核心
2025年第7期249-254,共6页
在协作机器人定向移动控制中,利用激光点云构建的环境地图受到机器人移动状态的影响,存在点云相对位置畸变的问题,导致控制结果与定向点之间的距离差较大,控制精度不高。为了缓解这一问题,提出了基于激光点云特征融合的协作机器人定向...
在协作机器人定向移动控制中,利用激光点云构建的环境地图受到机器人移动状态的影响,存在点云相对位置畸变的问题,导致控制结果与定向点之间的距离差较大,控制精度不高。为了缓解这一问题,提出了基于激光点云特征融合的协作机器人定向移动控制算法。根据协作机器人的特性进行动力学建模。针对扫描的激光点云数据,通过运动补偿消除点云相对位置畸变的问题,进而通过元素对应相加的方式,进行激光点云曲率特征的融合,建立得到环境地图。通过在环境地图中对机器人的实时位置进行分析,计算定向移动的控制参数,并在动力学模型中反馈,实现控制过程。算例测试表明,该算法控制下的协作机器人有着较小的定向距离差,控制精度较高,具有良好的实践应用前景。
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关键词
机器人
控制
机器人
定向移动
机器人
移动控制
激光点云特征融合
定向移动控制
协作
机器人
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职称材料
基于力觉引导的协作机器人轴孔装配方法研究
16
作者
梁硕
张胜伦
+1 位作者
蒋周翔
秦鹏举
《机床与液压》
北大核心
2025年第5期1-7,共7页
针对传统机器人轴孔装配过程中出现的孔外搜索耗时长和轴孔接触状态辨识复杂的问题,提出一种融合拖动示教的力觉柔顺装配方法。该方法基于协作机器人腕部六维力觉引导,共分为孔外搜索、孔内调姿和插孔3个阶段。孔外搜索粗定位采用力觉...
针对传统机器人轴孔装配过程中出现的孔外搜索耗时长和轴孔接触状态辨识复杂的问题,提出一种融合拖动示教的力觉柔顺装配方法。该方法基于协作机器人腕部六维力觉引导,共分为孔外搜索、孔内调姿和插孔3个阶段。孔外搜索粗定位采用力觉引导的拖动示教,精定位采用螺旋搜索法,缩短了孔位搜索时间;孔内机器人的位姿调整使用导纳控制,同时简化轴孔接触状态的识别种类以及算法,增强了识别准确性;在完成位姿调整后,插孔阶段直接依据状态进行辨别并沿着特定方向插入,实现轴孔柔顺装配。实验结果表明:采用拖动示教的粗定位可以有效提高搜孔效率。利用该方法完成了15°斜孔的装配,验证了所提出的轴孔装配方法的可行性及有效性。
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关键词
力觉引导
轴孔装配
导纳控制
螺旋搜索
协作
机器人
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职称材料
协作机器人应用现状与发展趋势研究
17
作者
刘畅
徐振伟
葛达明
《机床与液压》
北大核心
2025年第9期44-51,共8页
随着工业自动化的迅猛发展,智能制造已成为全球制造业的发展趋势,协作机器人凭借其安全、友好的人机交互特性,成为实现智能制造的核心技术之一。基于协作机器人的技术特点及国内外应用现状,分类阐述了当前协作机器人应用的产品类型和研...
随着工业自动化的迅猛发展,智能制造已成为全球制造业的发展趋势,协作机器人凭借其安全、友好的人机交互特性,成为实现智能制造的核心技术之一。基于协作机器人的技术特点及国内外应用现状,分类阐述了当前协作机器人应用的产品类型和研究重点,并通过实例介绍了其应用场景。通过对协作机器人产业链发展的探讨,论述了协作机器人未来发展面临的技术挑战以及智能化的发展趋势,最后对协作机器人与人工智能的结合进行了展望。对协作机器人的应用现状和发展趋势的研究,不仅能够推动相关技术的进步,也对企业制定未来的投资和发展方向具有战略意义。
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关键词
智能制造
协作
机器人
人机交互
人工智能
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职称材料
柔性关节协作机器人自适应跃度的鲁棒跟踪控制
18
作者
舒鑫东
孔祥杰
+3 位作者
陈思鲁
李荣
张驰
杨桂林
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第3期114-118,123,共6页
介绍了由柔性关节构成的协作机器人平台,并基于降阶刚体动力学模型分析其系统误差动力学模型。针对协作机器人在运动控制过程中容易受到其关节柔性模态的干扰问题,开展基于组合误差和径向基神经网络模型的自适应前馈控制器设计,并利用...
介绍了由柔性关节构成的协作机器人平台,并基于降阶刚体动力学模型分析其系统误差动力学模型。针对协作机器人在运动控制过程中容易受到其关节柔性模态的干扰问题,开展基于组合误差和径向基神经网络模型的自适应前馈控制器设计,并利用自适应跃度设计了鲁棒积分控制,形成了“自适应前馈+反馈”的二元控制算法,进而基于李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的跟踪误差能够渐近收敛。通过实际的机器人跟踪轨迹实验验证了该控制器的跟踪性能。
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关键词
柔性关节
协作
机器人
轨迹跟踪
自适应鲁棒控制
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职称材料
考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略
被引量：
1
19
作者
鄢智超
周勇
+1 位作者
胡楷雄
李卫东
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第3期815-827,共13页
针对目前机器人多轴孔装配学习策略严重依赖人工示教数据,导致训练效率低和场景适应性差等问题,提出一种考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略。首先,提出一种可变旋转参数的姿态调整模型,据此采集多轴孔接触力学信息与姿态...
针对目前机器人多轴孔装配学习策略严重依赖人工示教数据,导致训练效率低和场景适应性差等问题,提出一种考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略。首先,提出一种可变旋转参数的姿态调整模型,据此采集多轴孔接触力学信息与姿态调整动作的对应关系数据,以此作为装配技能的预训练学习数据。进而,提出一种改进深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习算法,通过多因素稀疏奖励函数对装配动作进行合适的奖励评价以提高学习效率和成功率。最后,在仿真和实验平台上进行了多轴孔电子元器件装配的案例研究,结果表明,所提方法具有良好的场景适应性,相对经典强化学习方法能有效提高装配的学习效率和成功率,同时明显减小了装配接触力/力矩。
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关键词
协作
机器人
多轴孔装配
姿态调整模型
改进深度确定性策略梯度算法
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职称材料
面向协作机器人的零力控制与碰撞检测方法研究
被引量：
3
20
作者
赵彬
吴成东
+2 位作者
孙若怀
姜杨
吴兴茂
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期1-10,共10页
在3C(计算机、通信和消费电子)行业中,对协作机器人的安全、交互、精度、柔顺等方面有严格要求。为了解决协作机器人柔顺交互控制问题,对机器人的零力控制和碰撞检测方法进行了深入研究。首先,建立了一种分析冗余协作机器人牛顿−穆尔彭...
在3C(计算机、通信和消费电子)行业中,对协作机器人的安全、交互、精度、柔顺等方面有严格要求。为了解决协作机器人柔顺交互控制问题,对机器人的零力控制和碰撞检测方法进行了深入研究。首先,建立了一种分析冗余协作机器人牛顿−穆尔彭罗斯(Newton−MP)通用的逆运动学算法,将逆运动学问题转化为Newton−MP法的迭代求解问题。其次,针对协作机器人的零力控制问题,通过同时考虑摩擦力形成完整动力学方程。同时,建立基于加速度3次摩擦力模型的完全动力学方程,采用遗传算法对摩擦力模型进行多参数辨识。再次,提出基于One-class卷积神经网络的碰撞检测方法,构建无碰撞数据集。One-class卷积神经网络在特征空间中引入伪负高斯数据,并使用2元交叉熵损失对网络进行了训练。One-class卷积神经网络碰撞检测方法成功地补偿了模型不确定的动态影响,解决了传统碰撞检测方法建模不准确的问题。最后,通过实验证明,提出的Newton−MP优化方法具有良好的性能,绝对误差达到0.00013 mm。与理想摩擦力模型进行对比,采用基于速度的3次摩擦力模型拟合出的摩擦力能够更好适用于零力控制。将外力矩观测器与One-class卷积神经网络碰撞检测进行优缺点分析,可以证明,One-class卷积神经网络可以在不依靠模型的情况下,准确地检测机器人的异常碰撞。
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关键词
动力学
协作
机器人
One-class卷积神经网络
摩擦参数辨识
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职称材料
题名
一种含链式工作方式的多机器人协作路径规划算法
1
作者
贺志刚
李大焱
王妮娅
毛剑琳
王宁
机构
昆明理工大学信息工程与自动化学院
出处
《系统仿真学报》
北大核心
2025年第4期953-967,共15页
基金
国家自然科学基金(62263017)。
文摘
为解决多机器人具有共同目标点的应用场景下,传统的MAPF算法会导致大量的重复路径从而造成非必要能量损耗的问题,提出了一种具有牵引者的多机器人链式工作方式,将具有共同目标点的机器人划分进一个子组进行多机器人协作路径规划,并给出一种具有牵引者的协作动态优先级安全间隔路径规划(cooperative dynamic priority SIPP with tractor,Co-DPtSIPP)算法。利用多边形费马点原理等方法获取各协作组机器人的串接区域;在考虑采集机器人和牵引机器人串接顺序的情况下进行分段路径规划;在各组采集机器人挂架牵引机器人后,由牵引机器人带动它们以链式方式前行;将牵引机器人的后段路径节点经过时间步调整后填充进各采集机器人的路径当中,以避免牵引机器人在拖动多个采集机器人移动过程中与其他机器人碰撞。实验结果表明:Co-DPtSIPP算法在路径总长度上减少10%~13%,有效降低了机器人能耗。
关键词
多
机器人协作
路径规划
安全间隔
采集
机器人
牵引
机器人
串接区域
Keywords
multi-robot collaboration
path planning
safe interval
collecting robots
traction robot
serial connection area
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
基于并列选择遗传算法的多机器人协作探测
被引量：
12
2
作者
姜健
赵杰
臧希喆
机构
哈尔滨工业大学机器人研究所
出处
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2008年第5期1218-1221,共4页
基金
国家863高技术研究发展计划基金项目(2006AA04Z245)
教育部长江学者和创新团队发展计划基金项目(IRT0423)
文摘
多机器人系统在执行探测任务时,存在多个机器人同时选择相同探测区域而造成碰撞几率增加和探测效率降低的问题。在原有并列选择遗传算法的基础上,提出了一种改进的遗传算法。仿真和实验结果表明,将该算法应用于多机器人协作区域探测,可以减小机器人之间的碰撞几率,提高多机器人系统的探测效率。
关键词
多
机器人
系统
多目标优化
并列选择遗传算法
多
机器人协作
探测
Keywords
multi-robot system
multi-objective optimism
parallelism selection genetic algorithm
multi-robot cooperation
exploration
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
双机器人协作弧焊过程的轨迹规划研究
被引量：
8
3
作者
万鸾飞
戴先中
甘亚辉
机构
芜湖职业技术学院电气工程学院
东南大学自动化学院
复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2017年第7期1303-1309,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61175113
51505193)
+3 种基金
安徽省质量工程项目(2015zy085
2015jxtd056)
安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目(gxyq ZD2016594)
芜湖职业技术学院科技创新团队(Wzykj2016A04)
文摘
在双机器人协作焊接平台基础上,建立焊缝与焊枪坐标系,得出其在空间的数学描述。基于相应的焊接工艺要求和不同类型机器人的特点,对双机器人协作焊接的轨迹规划进行了研究探讨,对焊接机器人和夹持机器人分别提出了相应的规划指标。在自主搭建的仿真平台中,依照提出的规划指标,针对典型的空间复杂曲线焊缝—马鞍形曲线焊缝,完成了焊接过程中焊缝(工件)的运动轨迹规划和焊接机器人的运动轨迹规划,仿真实验证明该方法具有很好的研究和应用价值。
关键词
双
机器人协作
焊缝数学模型
轨迹规划
三维仿真
Keywords
Coordinated dual-manipulator
welding seam mathematical model
trajectory planning
3D simulation
分类号
TP273 [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
多机器人协作无夹具焊接系统设计
被引量：
7
4
作者
甘亚辉
戴先中
机构
东南大学自动化学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013年第3期397-403,共7页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2007AA041703)
江苏省科技成果转化项目(BA2007058)
+1 种基金
江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CX10B_076Z)
东南大学优秀博士学位论文基金资助
文摘
与传统的单机器人系统相比,多机器人协作系统的设计存在诸如协作机器人之间的基坐标系标定、协作机器人末端位姿间的运动协调以及多机器人系统间的同步通讯控制等若干特殊性的关键问题。在初步论述多机器人协作系统设计中的若干问题的基础上,特别针对协作机器人间的基坐标系标定、工具手位姿约束分析和控制器通讯同步3个问题,进行了深入讨论,并介绍了实验室相关研究工作的结论。基于本文提供的解决方法,利用VA1400弧焊专用机器人和HP20通用型机器人基于主从式的分布控制结构组成了无夹具焊接实验系统,初步验证了提出的各问题解决方法的有效性。
关键词
多
机器人协作
无夹具
基坐标系标定
运动协调
同步通讯控制
Keywords
multiple robots cooperation
jigless welding
base frame calibration
motion coordination
communication synchronization
分类号
TP242.2 [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
基于协方差交集的多机器人协作目标跟踪算法
被引量：
2
5
作者
伍明
李琳琳
李承剑
机构
第二炮兵工程大学指挥信息工程系
出处
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2013年第1期66-73,共8页
文摘
为了解决未知环境下多机器人协作目标跟踪问题,设计了一种基于协方差交集数据融合的分布式解决算法.单台机器人运用全协方差扩展式卡尔曼滤波器完成未知环境下机器人状态和目标状态的同步估计,当单台机器人发现同伴并利用观测值对同伴机器人状态进行本地估计后,将结果连同目标状态一起发往同伴机器人,同伴机器人进行数据验证后,采用基于协方差交集的数据融合算法完成本地相关状态的更新,由于并不需要知道相关估计对象之间的协方差阵,因此算法具有分布式特点.仿真实验证明了算法能够有效提高机器人对于自身状态、环境特征状态以及目标状态的估计准确性.
关键词
机器人
多
机器人协作
目标跟踪算法
协方差交集
Keywords
robots
multi-robot cooperation
object tracking algorithm
covariance intersection
分类号
TP242.6 [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
基于蚁群算法的多机器人协作研究
被引量：
2
6
作者
林凤涛
刘乐平
机构
华东交通大学机电工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2008年第8期42-43,50,共3页
基金
研究生创新资金项目(YC07C006)
文摘
基于多机器人协作的动态优化联盟机制及蚁群算法的并行工作策略和自组织原理,将蚁群算法应用于多机器任务协作。仿真试验表明该方法的可行性,能够有效地提高多机器协调系统完成任务的效率。
关键词
多
机器人协作
蚁群算法
Keywords
Multi-robot cooperation and coordination
Ant colony algorithm
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
基于免疫机理的足球机器人协作控制研究
7
作者
郝兆明
康倩
机构
西安科技大学电气与控制工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第8期36-41,48,共7页
文摘
针对Robocup中型组全自主足球机器人自主协作任务,基于人工免疫机理对机器人个体及群体体系结构进行优化,采用个体混合式体系结构与群体分布式体系提高系统性能。构建适用于比赛环境的足球机器人免疫系统模型,充分考虑模型中抗体与抗原及其他抗体间的激励和抑制作用,给出在动态环境下面临复杂协作任务时的足球机器人协调控制算法及流程,改善多足球机器人冲突的混乱局面,增强足球机器人策略行为的有效性,提高足球机器人系统的智能协作性。实验结果验证:该算法可以有效的增强足球机器人的协作能力,提高规定时间内的平均成功进功率与平均成功进球率。
关键词
机器人协作
人工免疫算法
足球
机器人
体系结构
Keywords
robot cooperation artificial immune algorithm soccer robot architecture
分类号
TP242.6 [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
基于多足球机器人协作的组合射门算法
被引量：
5
8
作者
贾骥
白静
白振兴
机构
空军装备研究院通信导航与指挥自动化所
空军工程大学工程学院
出处
《计算机应用与软件》
CSCD
北大核心
2006年第11期103-104,113,共3页
文摘
为了提高机器人足球比赛中足球机器人的射门成功率,在分析了基本射门算法不足的基础上,用“盲区”法求出高效射门区,在求出的两个高效区中综合考虑射门角与射门区关系等因素,引入了最佳射门区的概念,并通过选择最优的机器人射门运动路径,结合大力射门算法和基本射门算法,提出了基于多足球机器人协作的组合射门算法。结果表明,用该算法改进射门策略后,射门成功率明显提高。
关键词
机器人
足球
多足球
机器人协作
组合射门
运动路径
高效射门区
Keywords
Robot soccer Multi-soccer robot cooperation Combinational shooting Moving path High-efficient shooting area
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
基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建
被引量：
9
9
作者
林沛杨
夏益民
蔡述庭
何宇威
李程子
机构
广东工业大学自动化学院
出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2022年第2期87-94,共8页
基金
广东省应用专项(2017B090909004)
广东工业大学大学生创新训练项目(xj202111845156)。
文摘
针对多机器人协作建图算法复杂度高、实时性差和稀疏点云地图信息量少的问题,提出一种基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建算法。该算法选择一个机器人开始建图,其他参与协作的机器人共用被选机器人的图像帧进行初始化,并建立统一世界坐标系。在被选机器人建图过程中,激活与其存在共视关系的机器人,借助关键帧跟踪模型得到被激活机器人所建局部地图与世界坐标系间的位姿关系,并用ICP算法求解该位姿变换。最后根据该位姿变换进行点云拼接再经滤波处理得到多机器人稠密点云融合地图。在Gazebo上的仿真实验表明,与ORB-SLAM2相比,基于ORB-SLAM3的多机器人协作建图算法具有更高的定位精度,更好的稳定性、鲁棒性和实时性。
关键词
视觉SLAM
多
机器人协作
稠密点云地图
关键帧跟踪模型
ICP
Keywords
Visual-SLAM
multi-robot collaboration
dense point cloud mapping
key frame tracking model
ICP
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于动作选择级的多机器人协作(英文)
被引量：
3
10
作者
褚海涛
洪炳熔
机构
哈尔滨工业大学计算机科学与工程系
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2002年第9期1773-1778,共6页
基金
国家自然科学基金~~
文摘
在多机器人环境中,由于每个机器人动作选择的重叠现象,让机器人之间的协作变得很差.提出了一个方法用于确定动作选择级别.在此基础上,可以很好地控制多机器人的协作行为的获取.首先,定义了用于动作选择级优先级的8个级别,这8个级别相应的映射到8个动作子空间.然后,利用局部势场法,每个机器人的动作选择优先级被计算出来,并且因此,每个机器人获得了各自需要搜索的动作子空间.在动作子空间中,每个机器人利用加强学习方法来选择一个适当的动作.最终,把该方法用于机器人足球比赛的机器人局部协作训练中.试验的效果在仿真和实际比赛中得到了证实.
关键词
动作选择级
多
机器人协作
多智能体
加强密闭
Keywords
multi-agent
reinforcement learning
cooperative
local potential field
action selection level
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
一种基于改进动态联盟算法的多机器人协作捕猎方法
被引量：
2
11
作者
谭宪军
倪建军
邵琳
王楚
机构
河海大学计算机与信息学院(常州)
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2013年第8期2107-2112,共6页
基金
国家自然科学基金项目(61203365)
江苏省自然科学基金项目(BK2012149)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2011B04614)资助
文摘
多机器人协作捕猎,不仅需要解决目标搜索、追赶和避障等基本问题,还需要设计最优任务分配机制,构建高效追捕联盟,以便快速地捕获猎物。综合考虑机器人和目标之间的各种相关属性,定义量化标准,构造辅助决策矩阵,建立动态联盟。然后将基于生物刺激神经网络的追赶策略用于联盟形成后的追捕过程中。仿真实验表明该算法具有较高的围捕效率。
关键词
多
机器人协作
追捕问题
动态联盟
生物刺激神经网络
Keywords
multi-robot cooperation hunting problem dynamic alliance bioinspired neural network
分类号
TP242.6 [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
协作机器人时间最优轨迹规划研究
被引量：
1
12
作者
张涛
张建业
吴子朝
机构
天津工业大学机械工程学院
天津工业大学
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第3期12-19,共8页
基金
国家科技重大专项子课题项目(2019ZX04005-001-014)。
文摘
通过调研主流协作机器人参数,针对搬运、码垛等轻工领域需求制定性能指标,采用“臂腕分离”方法进行机器人构型设计及关节模组研究。以该机器人为研究对象,为实现过指定路径点的时间最优轨迹规划,并确保各关节运动平滑、连续,在满足运动学约束条件下,使用3-5-3多项式插值方法进行关节空间轨迹规划。鉴于经典海洋捕食者算法局部搜索能力较差的问题,引入混沌映射初始化和自适应参数策略进行改进,并将新算法应用于3-5-3多项式插值的时间最优轨迹规划中。通过MATLAB仿真分析,改进后的各关节轨迹平滑连续且运行时间缩短,证明该改进算法在机器人轨迹规划中的有效性和可行性。
关键词
协作
机器人
时间最优轨迹规划
海洋捕食者算法
Keywords
collaborative robot
time-optimal trajectory planning
marine predators algorithm
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
基于稳定观测器的协作机器人变导纳控制方法
13
作者
汪龙祥
李研彪
孙鹏
陈庆盈
机构
浙江工业大学机械工程学院
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
出处
《高技术通讯》
北大核心
2025年第2期205-213,共9页
基金
国家重点研发计划(2019YFB1309900)
国家自然科学基金(U21A20122,92048201)
+1 种基金
中国科学院国际合作局国际伙伴计划(174433KYSB20190036)
浙江省“领雁”攻关计划项目(2022C01101)资助。
文摘
在机器人与环境或人进行交互时,当交互对象即环境或人的刚度突然增大后,机器人容易出现不稳定抖动,这会对机器人和环境或人造成危害。针对这一问题,本文根据操作者稳定拖动和机器人不稳定抖动时力信号的频率差异以及交互力幅值变化的剧烈程度,设计了一种稳定观测器和恢复稳定的相关控制算法。实验结果表明,本文所提方法有效改善了巴特沃斯高、低通滤波器超前和延迟造成的误判问题,保证了人机交互的安全性和流畅性。
关键词
协作
机器人
稳定观测器
导纳控制
人机交互
Keywords
collaborative robot
stabilization observer
admittance control
human-robot interaction
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
协作机器人利用二阶前馈动量观测器的碰撞检测方法
14
作者
李红杨
谢峰
甄圣超
刘建军
机构
安徽大学电气工程与自动化学院
合肥工业大学智能制造技术研究院
出处
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第2期305-312,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51975003)。
文摘
针对协作机器人在工作过程中可能与周围环境和人发生碰撞的问题,提出一种基于改进的二阶前馈动量观测器的协作机器人碰撞检测方法。首先建立了协作机器人动力学模型,基于机器人实际动量和理论动量的偏差构造了二阶动量观测器,利用比例-微分控制构造调整函数进行前馈调节,并采用一阶低通滤波器对动力观测器信号进行滤波,所建立的观测器模型采用静摩擦—库伦粘滞摩擦模型对关节摩擦力进行补偿,提高了机器人动力学模型的准确性。然后通过仿真验证了此碰撞观测器的有效性。最后建立了机器人碰撞响应零力拖动模型,在一台型号为ROC6机器人平台进行了所设计的观测器的实验验证,实验结果表明,当机器人在工作中发生碰撞时,所设计的二阶前馈动量观测器可以在0.3 s内检测到并做出响应。
关键词
协作
机器人
碰撞检测
动量观测器
零力拖动
Keywords
cooperative robots
collision detection
momentum observer
zero-force drag
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
基于激光点云特征融合的协作机器人定向移动控制算法
15
作者
何春红
任斌
机构
东莞城市学院
东莞理工学院
出处
《激光杂志》
北大核心
2025年第7期249-254,共6页
基金
广东省自然科学基金项目(No.2022A1517020230)
广东省普通高校重点领域专项(No.2024ZDZX3063)
广东省教育厅高等教育教学改革项目(No.JY2023012402)。
文摘
在协作机器人定向移动控制中,利用激光点云构建的环境地图受到机器人移动状态的影响,存在点云相对位置畸变的问题,导致控制结果与定向点之间的距离差较大,控制精度不高。为了缓解这一问题,提出了基于激光点云特征融合的协作机器人定向移动控制算法。根据协作机器人的特性进行动力学建模。针对扫描的激光点云数据,通过运动补偿消除点云相对位置畸变的问题,进而通过元素对应相加的方式,进行激光点云曲率特征的融合,建立得到环境地图。通过在环境地图中对机器人的实时位置进行分析,计算定向移动的控制参数,并在动力学模型中反馈,实现控制过程。算例测试表明,该算法控制下的协作机器人有着较小的定向距离差,控制精度较高,具有良好的实践应用前景。
关键词
机器人
控制
机器人
定向移动
机器人
移动控制
激光点云特征融合
定向移动控制
协作
机器人
Keywords
robot control
robot directional movement
robot movement control
laser point cloud feature fusion
directional movement control
collaborative robots
分类号
TN242 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于力觉引导的协作机器人轴孔装配方法研究
16
作者
梁硕
张胜伦
蒋周翔
秦鹏举
机构
北京信息科技大学机电工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第5期1-7,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(52175452)。
文摘
针对传统机器人轴孔装配过程中出现的孔外搜索耗时长和轴孔接触状态辨识复杂的问题,提出一种融合拖动示教的力觉柔顺装配方法。该方法基于协作机器人腕部六维力觉引导,共分为孔外搜索、孔内调姿和插孔3个阶段。孔外搜索粗定位采用力觉引导的拖动示教,精定位采用螺旋搜索法,缩短了孔位搜索时间;孔内机器人的位姿调整使用导纳控制,同时简化轴孔接触状态的识别种类以及算法,增强了识别准确性;在完成位姿调整后,插孔阶段直接依据状态进行辨别并沿着特定方向插入,实现轴孔柔顺装配。实验结果表明:采用拖动示教的粗定位可以有效提高搜孔效率。利用该方法完成了15°斜孔的装配,验证了所提出的轴孔装配方法的可行性及有效性。
关键词
力觉引导
轴孔装配
导纳控制
螺旋搜索
协作
机器人
Keywords
force perception guidance
peg-in-hole assembly
admittance control
spiral search
collaborative robot
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
协作机器人应用现状与发展趋势研究
17
作者
刘畅
徐振伟
葛达明
机构
沈阳新松机器人自动化股份有限公司
浙江水利水电学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第9期44-51,共8页
文摘
随着工业自动化的迅猛发展,智能制造已成为全球制造业的发展趋势,协作机器人凭借其安全、友好的人机交互特性,成为实现智能制造的核心技术之一。基于协作机器人的技术特点及国内外应用现状,分类阐述了当前协作机器人应用的产品类型和研究重点,并通过实例介绍了其应用场景。通过对协作机器人产业链发展的探讨,论述了协作机器人未来发展面临的技术挑战以及智能化的发展趋势,最后对协作机器人与人工智能的结合进行了展望。对协作机器人的应用现状和发展趋势的研究,不仅能够推动相关技术的进步,也对企业制定未来的投资和发展方向具有战略意义。
关键词
智能制造
协作
机器人
人机交互
人工智能
Keywords
intelligent manufacturing
cobots
man-machine interaction
artificial intelligence
分类号
TP278 [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
柔性关节协作机器人自适应跃度的鲁棒跟踪控制
18
作者
舒鑫东
孔祥杰
陈思鲁
李荣
张驰
杨桂林
机构
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
中国科学院大学
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第3期114-118,123,共6页
基金
国家自然科学基金项目(U20A20282,U1813223)
中国科学院机器人与智能制造创新研究院自主项目(C2021001)
+1 种基金
浙江省重点研发计划项目(2021C0169)
宁波市重大科技任务攻关项目(2022Z038)。
文摘
介绍了由柔性关节构成的协作机器人平台,并基于降阶刚体动力学模型分析其系统误差动力学模型。针对协作机器人在运动控制过程中容易受到其关节柔性模态的干扰问题,开展基于组合误差和径向基神经网络模型的自适应前馈控制器设计,并利用自适应跃度设计了鲁棒积分控制,形成了“自适应前馈+反馈”的二元控制算法,进而基于李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的跟踪误差能够渐近收敛。通过实际的机器人跟踪轨迹实验验证了该控制器的跟踪性能。
关键词
柔性关节
协作
机器人
轨迹跟踪
自适应鲁棒控制
Keywords
flexible joints
co-robot
trajectory tracking
adaptive robust control
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略
被引量：
1
19
作者
鄢智超
周勇
胡楷雄
李卫东
机构
武汉理工大学交通与物流工程学院
上海理工大学机械工程学院
出处
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第3期815-827,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51975444)。
文摘
针对目前机器人多轴孔装配学习策略严重依赖人工示教数据,导致训练效率低和场景适应性差等问题,提出一种考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略。首先,提出一种可变旋转参数的姿态调整模型,据此采集多轴孔接触力学信息与姿态调整动作的对应关系数据,以此作为装配技能的预训练学习数据。进而,提出一种改进深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习算法,通过多因素稀疏奖励函数对装配动作进行合适的奖励评价以提高学习效率和成功率。最后,在仿真和实验平台上进行了多轴孔电子元器件装配的案例研究,结果表明,所提方法具有良好的场景适应性,相对经典强化学习方法能有效提高装配的学习效率和成功率,同时明显减小了装配接触力/力矩。
关键词
协作
机器人
多轴孔装配
姿态调整模型
改进深度确定性策略梯度算法
Keywords
collaborative robot
multiple peg-in-hole assembly
attitude adjustment model
improved deep deterministic policy gradient algorithm
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
面向协作机器人的零力控制与碰撞检测方法研究
被引量：
3
20
作者
赵彬
吴成东
孙若怀
姜杨
吴兴茂
机构
东北大学信息科学与工程学院
新松机器人自动化股份有限公司
东北大学机器人科学与工程学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期1-10,共10页
基金
国家自然科学基金重点项目(U20A20197)
辽宁省科技重大专项项目(2019JH1/10100005)
辽宁省重点研发计划项目(2020JH2/10100040)。
文摘
在3C(计算机、通信和消费电子)行业中,对协作机器人的安全、交互、精度、柔顺等方面有严格要求。为了解决协作机器人柔顺交互控制问题,对机器人的零力控制和碰撞检测方法进行了深入研究。首先,建立了一种分析冗余协作机器人牛顿−穆尔彭罗斯(Newton−MP)通用的逆运动学算法,将逆运动学问题转化为Newton−MP法的迭代求解问题。其次,针对协作机器人的零力控制问题,通过同时考虑摩擦力形成完整动力学方程。同时,建立基于加速度3次摩擦力模型的完全动力学方程,采用遗传算法对摩擦力模型进行多参数辨识。再次,提出基于One-class卷积神经网络的碰撞检测方法,构建无碰撞数据集。One-class卷积神经网络在特征空间中引入伪负高斯数据,并使用2元交叉熵损失对网络进行了训练。One-class卷积神经网络碰撞检测方法成功地补偿了模型不确定的动态影响,解决了传统碰撞检测方法建模不准确的问题。最后,通过实验证明,提出的Newton−MP优化方法具有良好的性能,绝对误差达到0.00013 mm。与理想摩擦力模型进行对比,采用基于速度的3次摩擦力模型拟合出的摩擦力能够更好适用于零力控制。将外力矩观测器与One-class卷积神经网络碰撞检测进行优缺点分析,可以证明,One-class卷积神经网络可以在不依靠模型的情况下,准确地检测机器人的异常碰撞。
关键词
动力学
协作
机器人
One-class卷积神经网络
摩擦参数辨识
Keywords
dynamics
collaborative robot
One-class CNN
friction parameter identification
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种含链式工作方式的多机器人协作路径规划算法
贺志刚
李大焱
王妮娅
毛剑琳
王宁
《系统仿真学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于并列选择遗传算法的多机器人协作探测
姜健
赵杰
臧希喆
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2008
12
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职称材料
3
双机器人协作弧焊过程的轨迹规划研究
万鸾飞
戴先中
甘亚辉
《控制工程》
CSCD
北大核心
2017
8
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职称材料
4
多机器人协作无夹具焊接系统设计
甘亚辉
戴先中
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013
7
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职称材料
5
基于协方差交集的多机器人协作目标跟踪算法
伍明
李琳琳
李承剑
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2013
2
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职称材料
6
基于蚁群算法的多机器人协作研究
林凤涛
刘乐平
《机床与液压》
北大核心
2008
2
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职称材料
7
基于免疫机理的足球机器人协作控制研究
郝兆明
康倩
《科学技术与工程》
北大核心
2014
0
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职称材料
8
基于多足球机器人协作的组合射门算法
贾骥
白静
白振兴
《计算机应用与软件》
CSCD
北大核心
2006
5
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职称材料
9
基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建
林沛杨
夏益民
蔡述庭
何宇威
李程子
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2022
9
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职称材料
10
基于动作选择级的多机器人协作(英文)
褚海涛
洪炳熔
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2002
3
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职称材料
11
一种基于改进动态联盟算法的多机器人协作捕猎方法
谭宪军
倪建军
邵琳
王楚
《科学技术与工程》
北大核心
2013
2
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职称材料
12
协作机器人时间最优轨迹规划研究
张涛
张建业
吴子朝
《机床与液压》
北大核心
2025
1
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职称材料
13
基于稳定观测器的协作机器人变导纳控制方法
汪龙祥
李研彪
孙鹏
陈庆盈
《高技术通讯》
北大核心
2025
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职称材料
14
协作机器人利用二阶前馈动量观测器的碰撞检测方法
李红杨
谢峰
甄圣超
刘建军
《机械科学与技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
15
基于激光点云特征融合的协作机器人定向移动控制算法
何春红
任斌
《激光杂志》
北大核心
2025
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职称材料
16
基于力觉引导的协作机器人轴孔装配方法研究
梁硕
张胜伦
蒋周翔
秦鹏举
《机床与液压》
北大核心
2025
0
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职称材料
17
协作机器人应用现状与发展趋势研究
刘畅
徐振伟
葛达明
《机床与液压》
北大核心
2025
0
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职称材料
18
柔性关节协作机器人自适应跃度的鲁棒跟踪控制
舒鑫东
孔祥杰
陈思鲁
李荣
张驰
杨桂林
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
19
考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略
鄢智超
周勇
胡楷雄
李卫东
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025
1
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职称材料
20
面向协作机器人的零力控制与碰撞检测方法研究
赵彬
吴成东
孙若怀
姜杨
吴兴茂
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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