一种全方位移动机械手的可操作度分析 被引量：10

1

作者 李新春 赵冬斌 易建强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第14期1442-1447,共6页

将机械手可操作度的概念推广到移动机械手,定义了广义可操作度。建立了基于全方位移动平台的移动机械手的广义运动学模型。在广义可操作度概念的基础上,分析了全方位移动平台对机械手奇异位姿、可操作度及方向可操作度的影响,并与受非... 将机械手可操作度的概念推广到移动机械手,定义了广义可操作度。建立了基于全方位移动平台的移动机械手的广义运动学模型。在广义可操作度概念的基础上,分析了全方位移动平台对机械手奇异位姿、可操作度及方向可操作度的影响,并与受非完整约束的差分移动平台对机械手的相应影响进行了比较。 展开更多

关键词 移动机械手 全方位移动机械手 奇异位姿 可操作度

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水产养殖用水下移动机械手的耦合动力学分析 被引量：5

2

作者 常宗瑜 姚冰川 +2 位作者 王磊 张喜超 徐长密 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第2期47-50,共4页

对水下移动机械手系统中本体与机械手之间的耦合动力学进行了研究,分别采用指数积方法和凯恩方程对水下移动机械手系统进行了运动分析和动力学建模并进行了求解,模拟了机械手在展开的过程中本体的运动,该研究工作对于进一步了解水下机... 对水下移动机械手系统中本体与机械手之间的耦合动力学进行了研究,分别采用指数积方法和凯恩方程对水下移动机械手系统进行了运动分析和动力学建模并进行了求解,模拟了机械手在展开的过程中本体的运动,该研究工作对于进一步了解水下机械手的工作特点和开展机构的控制有重要价值。 展开更多

关键词 水下移动机械手 耦合动力学 Morison公式 凯恩方程 指数积公式

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4自由度轮式悬架移动机械手动力学研究与仿真 被引量：7

3

作者 杨玉维 张明路 崔峰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第4期35-41,共7页

针对4自由度轮式悬架移动机械手(平面)动力学问题进行了系统研究。该轮式移动机械手由2自由度线弹性-阻尼悬架系统的移动载体和2自由度机械手所组成,并假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述)。综合利用拉格朗日原理和牛... 针对4自由度轮式悬架移动机械手(平面)动力学问题进行了系统研究。该轮式移动机械手由2自由度线弹性-阻尼悬架系统的移动载体和2自由度机械手所组成,并假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述)。综合利用拉格朗日原理和牛顿-欧拉方程,并采用Cartesian坐标,建立了该轮式移动机械手系统的完整动力学模型(正、逆动力学模型)。该动力学模型综合考虑了由路面和悬架对整体系统动力学的耦合影响,最后采用数值的方法分别给出了考虑悬架与不考虑悬架工况的该动力学模型逆解的仿真结果。该模型为后续系统控制策略的选取提供了相应的理论依据。同时该动力学模型由于采用Cartesian坐标,致使该动力学模型的推导具有通用性,为移动机械手动力学研究提供了相应借鉴。 展开更多

关键词 4自由度 移动机械手 运动学 动力学 耦合

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七自由度柔性轮式移动机械手动力学研究与仿真 被引量：5

4

作者 杨玉维 张明路 赵新华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期662-668,共7页

对七自由度柔性轮式移动机械手(平面)动力学问题进行了系统研究。该柔性轮式移动机械手由具有二自由度线弹性-阻尼悬架系统的移动载体和五自由度柔性机械手所组成,并假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述)。综合利用拉... 对七自由度柔性轮式移动机械手(平面)动力学问题进行了系统研究。该柔性轮式移动机械手由具有二自由度线弹性-阻尼悬架系统的移动载体和五自由度柔性机械手所组成,并假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述)。综合利用拉格朗日原理和牛顿-欧拉方程,并采用笛卡儿坐标,以矩阵、矢量形式构建了该柔性轮式移动机械手系统的完整动力学模型。该动力学模型综合考虑了机械手的弹性变形(率)和悬架对整体系统动力学的耦合影响,采用数值方法给出了该动力学模型正解的仿真结果。通过与刚体模型(假定弹性变量为0)仿真结果的比较,证实了该柔体系统存在动力学耦合现象。 展开更多

关键词 七自由度 移动机械手 弹性变形 动力学 耦合

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差动驱动式移动机械手的运动规划 被引量：4

5

作者 柳长安 周宏 李国栋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期183-186,共4页

提出了差动驱动式移动机械手的运动规划算法。首先推导出差动驱动式移动机械手的运动学模型,其次给出了基于广义雅可比矩阵的差动驱动式移动机械手分解运动速度控制算法,最后用计算机仿真验证了该算法的正确性。

关键词 移动机械手 差动驱动 广义雅可比矩阵 运动规划

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全方位移动机械手路径规划仿真平台的设计 被引量：3

6

作者 李新春 赵冬斌 +1 位作者 易建强 卢雄辉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第31期86-89,共4页

机器人的三维仿真在机器人的研究中起着重要作用,论文以实验室中的全方位移动机械手为背景,建立了该移动机械手的运动学模型,然后利用VisualC++调用OpenGL建立了移动机械手的三维模型及路径规划的仿真平台,给出了实现算法,为移动机械手... 机器人的三维仿真在机器人的研究中起着重要作用,论文以实验室中的全方位移动机械手为背景,建立了该移动机械手的运动学模型,然后利用VisualC++调用OpenGL建立了移动机械手的三维模型及路径规划的仿真平台,给出了实现算法,为移动机械手路径规划算法的研究提供了更为生动形象的仿真平台。 展开更多

关键词 全方位移动机械手 OPENGL 路径规划

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基于旋量理论的移动机械手动力学建模 被引量：6

7

作者 王红旗 王泰华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期849-854,共6页

应用旋量理论可以方便地建立固定基开链或闭链机器人系统的动力学模型,但是,能否和怎样把它用在移动机械手等这些非固定基系统的动力学建模还值得探讨。本文基于旋量理论研究了移动机械手系统的动力学建模方法。首先通过构造虚拟连杆把... 应用旋量理论可以方便地建立固定基开链或闭链机器人系统的动力学模型,但是,能否和怎样把它用在移动机械手等这些非固定基系统的动力学建模还值得探讨。本文基于旋量理论研究了移动机械手系统的动力学建模方法。首先通过构造虚拟连杆把移动机械手转换成等效的固定基单自由度关节的开链系统。然后应用刚体旋量的指数积公式导出移动平台的运动约束方程,通过建立移动机械手各刚体的雅克比矩阵,推导出刚体和整个系统的动能。最后利用Lagrange-d′ Alemert原理建立了移动机械手系统的动力学模型。 展开更多

关键词 自动控制技术 移动机械手 非完整约束 基于旋量的动力学模型

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移动机械手的鲁棒控制(英文) 被引量：5

8

作者 董文杰 徐文立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期345-348,共4页

讨论了受摩擦力、外界扰动及参数不确定的移动机械手控制问题 .基于Barbalat引理、系统的结构性质和定义的跟踪误差 ,提出了鲁棒控制器 .该控制器能使系统的状态在参数不确定情况下全部渐进趋于给定的期望轨迹 .仿真结果验证了本文所提... 讨论了受摩擦力、外界扰动及参数不确定的移动机械手控制问题 .基于Barbalat引理、系统的结构性质和定义的跟踪误差 ,提出了鲁棒控制器 .该控制器能使系统的状态在参数不确定情况下全部渐进趋于给定的期望轨迹 .仿真结果验证了本文所提出控制方法的有效性 . 展开更多

关键词 移动机械手 鲁棒控制 跟踪控制 非完整系统 不确定性

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6自由度轮式悬架柔性单杆移动机械手动力学研究与仿真 被引量：4

9

作者 杨玉维 张明路 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第10期43-47,共5页

针对6自由度轮式悬架柔性单杆移动机械手(平面)动力学问题进行了系统研究。该轮式悬架柔性单杆移动机械手由2自由度线弹性-阻尼悬架系统的移动载体和4自由度柔性机械手所组成,并假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述)... 针对6自由度轮式悬架柔性单杆移动机械手(平面)动力学问题进行了系统研究。该轮式悬架柔性单杆移动机械手由2自由度线弹性-阻尼悬架系统的移动载体和4自由度柔性机械手所组成,并假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述)。综合利用拉格朗日原理和牛顿-欧拉方程,并采用浮动坐标法,以矩阵、矢量简洁的形式构建了该轮式悬架柔性单杆移动机械手系统的完整动力学模型。该动力学模型综合考虑了机械手的弹性变形(率)和悬架对整体系统动力学的耦合影响,最后采用数值的方法给出了该动力学模型正解的仿真结果。通过与刚体模型(假定弹性变量为0)仿真结果比较,证实了该柔体系统存在动力学耦合现象。 展开更多

关键词 移动机械手 浮动坐标 弹性变形 运动学 动力学 耦合

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计及悬架和路面扰动下的轮式悬架移动机械手动力学研究 被引量：1

10

作者 李蕊 张明路 +2 位作者 孙凌宇 张建华 张小俊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期78-84,共7页

对轮式悬架移动机械手进行动力学研究。综合考虑移动载体的线弹性-阻尼悬架和不平路面等工况,结合轮式悬架移动机械手的约束方程,提取了系统独立坐标变量和关联坐标变量,构建出包含构件坐标变量的轮式悬架移动载体的驱动力模型,建立了... 对轮式悬架移动机械手进行动力学研究。综合考虑移动载体的线弹性-阻尼悬架和不平路面等工况,结合轮式悬架移动机械手的约束方程,提取了系统独立坐标变量和关联坐标变量,构建出包含构件坐标变量的轮式悬架移动载体的驱动力模型,建立了轮式悬架移动机械手动力学模型,采用数值仿真对比研究了不同载体移动速度、不同线弹性-阻尼悬架和不同路面对动力学模型的影响。研究结果表明,载体的移动速度对其沿垂直方向的波动的中心位置影响大,悬架刚度和路面扰动对移动载体沿垂直方向的波动范围、移动载体的倾角变化范围、移动载体的驱动力的变化范围均有影响。 展开更多

关键词 悬架 路面扰动 移动机械手 动力学

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基于OpenGL的移动机械手路径规划仿真 被引量：3

11

作者 李新春 赵冬斌 易建强 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期196-199,共4页

针对移动机械手的动态不均匀性及运动冗余性,参考人类完成任务时的行为,提出了一种分级协调路径规划法,以及一种动态加权的优化策略,对移动机械手的路径进行离线规划,在避障的前提下保证了移动机械手性能指标最优。在VC++下通过OpenGL... 针对移动机械手的动态不均匀性及运动冗余性,参考人类完成任务时的行为,提出了一种分级协调路径规划法,以及一种动态加权的优化策略,对移动机械手的路径进行离线规划,在避障的前提下保证了移动机械手性能指标最优。在VC++下通过OpenGL进行了仿真,取得了令人满意的结果。 展开更多

关键词 移动机械手 路径规划 遗传算法 OPENGL

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基于多源信息融合的移动机械手末端定位研究 被引量：1

12

作者 丁承君 段萍 +1 位作者 睢佰龙 张明路 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期924-927,共4页

以用于危险化学反应器泄漏检测与修补的五自由度移动机械手HEBUT-Ⅱ为研究对象,对基于多源信息融合的移动机械手末端执行器的精确定位问题进行深入的研究,实现了机械手的视觉与超声信息的融合。在该定位装置中,由机械手的视觉系统产生... 以用于危险化学反应器泄漏检测与修补的五自由度移动机械手HEBUT-Ⅱ为研究对象,对基于多源信息融合的移动机械手末端执行器的精确定位问题进行深入的研究,实现了机械手的视觉与超声信息的融合。在该定位装置中,由机械手的视觉系统产生一幅易于计算机识别和理解的二维目标图像,同时由超声传感器来提供第三维的距离信息。实验表明,该方法可以很好地将机械手末端至封堵起始点的三维信息快速准确地提取出来,实现目标定位,为机械手下一步实施喷胶封堵作业打下良好的基础。 展开更多

关键词 移动机械手 环境感知 多源信息融合 定位

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非完整移动机械手的鲁棒控制及仿真研究 被引量：1

13

作者 高庆吉 韩伟 +1 位作者 党长河 牛国臣 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第21期4976-4980,共5页

针对非完整移动机械手的模型参数不确定性提出了一种基于Lyapunov理论的鲁棒阻尼控制算法。在选定系统Lyapunov函数的基础上,证明了所选取的移动平台和机械手的控制力矩输入使系统全局渐进稳定。其中,输入力矩的计算仅依赖给定期望轨迹... 针对非完整移动机械手的模型参数不确定性提出了一种基于Lyapunov理论的鲁棒阻尼控制算法。在选定系统Lyapunov函数的基础上,证明了所选取的移动平台和机械手的控制力矩输入使系统全局渐进稳定。其中,输入力矩的计算仅依赖给定期望轨迹和传感器反馈数据且需要整定的参数少,在移动机械手的动力学模型参数未知情况下,保证闭环系统的稳定,使系统状态以任意小误差跟踪给定的期望轨迹。通过对闭环系统进行仿真实验,证明控制算法的有效性。 展开更多

关键词 移动机械手 鲁棒控制 LYAPUNOV函数 轨迹跟踪

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非完整移动机械手鲁棒自适应模糊控制 被引量：3

14

作者 王红旗 张伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期58-61,160,共5页

考虑系统存在的参数、外界扰动和未建模动态等不确定性,研究非完整移动机械手的鲁棒自适应控制器设计方法。基于用旋量理论建立的非完整移动机械手的动力学模型,设计了移动平台子系统的运动控制器,然后应用非线性反步控制技术和模糊逻... 考虑系统存在的参数、外界扰动和未建模动态等不确定性,研究非完整移动机械手的鲁棒自适应控制器设计方法。基于用旋量理论建立的非完整移动机械手的动力学模型,设计了移动平台子系统的运动控制器,然后应用非线性反步控制技术和模糊逻辑系统的通用逼近性,用参数化线性模糊逻辑系统逼近非完整移动机械手动力学模型中的不确定项,基于Lyapunov稳定性理论设计了不确定非完整移动机械手的动力学鲁棒模糊控制器和模糊逻辑系统的参数自适应律。在适当的假设条件下,控制器不依赖于非完整移动机械手的动力学模型,放松了对斜对称性的要求。仿真结果表明,设计的控制器对参数和外界扰动等不确定性具有较强的鲁棒性和自适应性。 展开更多

关键词 移动机械手 模糊控制 鲁棒自适应 反步控制

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轮式移动机械手的运动规划方法 被引量：1

15

作者 柳长安 周宏 +1 位作者 李国栋 刘春阳 《现代电力》 2003年第5期87-90,共4页

为了解决移动机械手协调控制问题 ,研究了轮式移动机械手的运动规划方法。首先推导出轮式移动机械手的运动学模型 ,提出轮式移动机械手广义雅可比矩阵。其次给出了基于广义雅可比矩阵的轮式移动机械手分解运动速度控制算法 ,把移动机械... 为了解决移动机械手协调控制问题 ,研究了轮式移动机械手的运动规划方法。首先推导出轮式移动机械手的运动学模型 ,提出轮式移动机械手广义雅可比矩阵。其次给出了基于广义雅可比矩阵的轮式移动机械手分解运动速度控制算法 ,把移动机械手末端效应器的运动同时分解为机械手的运动和移动平台的运动。最后 。 展开更多

关键词 轮式移动机械手 运动规划 协调控制 广义雅可比矩阵 计算机仿真 机器人 移动机器人

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基于旋量理论的移动机械手建模及轨迹跟踪 被引量：1

16

作者 王红旗 胡伟 孙雪凤 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期628-634,共7页

研究了非完整移动机械手系统的建模及轨迹跟踪控制方法.首先应用旋量理论建立了非完整移动机械手系统动力学模型,然后综合考虑移动平台和机械手子系统的动态,通过对控制系统的动态补偿和积分反步技术,设计了非完整移动机械手渐近稳定的... 研究了非完整移动机械手系统的建模及轨迹跟踪控制方法.首先应用旋量理论建立了非完整移动机械手系统动力学模型,然后综合考虑移动平台和机械手子系统的动态,通过对控制系统的动态补偿和积分反步技术,设计了非完整移动机械手渐近稳定的轨迹跟踪控制器.系统分析和仿真表明所设计的控制器是有效的. 展开更多

关键词 非完整移动机械手 旋量理论 反步控制

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移动机械手主动防碰撞控制系统研究——基于多传感信息融合 被引量：6

17

作者 方华丽 吴晴 《农机化研究》 北大核心 2019年第11期234-238,共5页

通过研究采摘机器人移动机械手的避障策略及对多传感信息融合算法,针对移动机械手在作业中,容易和非采摘目标发生碰撞现象,设计了基于多传感信息融合的移动机械手主动防碰撞控制系统,并利用MatLab搭建了移动机械手的仿真系统,进行了实... 通过研究采摘机器人移动机械手的避障策略及对多传感信息融合算法,针对移动机械手在作业中,容易和非采摘目标发生碰撞现象,设计了基于多传感信息融合的移动机械手主动防碰撞控制系统,并利用MatLab搭建了移动机械手的仿真系统,进行了实际的性能测试实验。实验结果表明:移动机械手在不同速度的情况下,都可以主动避开障碍物,当移动机械手移动速度越大时,轨迹控制误差也会增加,移动机械手的移动路径也会增加,验证了系统的实时性、稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 采摘机器人 移动机械手 多传感信息融合 主动防碰撞

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非完整移动机械手的鲁棒控制及仿真研究 被引量：1

18

作者 冯冬青 谷丽红 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第3期55-59,共5页

讨论了受摩擦力、外界干扰及参数不确定的非完整机械手控制问题。为了提高移动机械手的控制性能,通过分别建立移动基座、机械手、移动机械手的Lyapunov函数,研究了由非完整移动基座和完整机械手组成的移动机械手的鲁棒跟踪控制算法。首... 讨论了受摩擦力、外界干扰及参数不确定的非完整机械手控制问题。为了提高移动机械手的控制性能,通过分别建立移动基座、机械手、移动机械手的Lyapunov函数,研究了由非完整移动基座和完整机械手组成的移动机械手的鲁棒跟踪控制算法。首先从理论上证明了所提出的控制算法能使整个系统稳定,满足跟踪误差有任意小上界。并在Matlab7.0环境下对系统进行仿真研究,仿真结果表明,采用该算法能控制机械手的灵活操作和有效移动,可应用于实际系统当中。 展开更多

关键词 移动机械手 鲁棒控制 轨迹跟踪

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2杆轮式移动机械手运动学、动力学、稳定性研究

19

作者 苑光明 杨玉维 张明路 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2010年第6期68-71,77,共5页

针对2杆轮式移动机械手运动学、动力学、稳定性(平面)等问题进行了系统研究.假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述)的同时,机械手末端执行器跟踪给定轨迹.通过分析系统约束方程组并采用Cartesian坐标分别得出系统构型... 针对2杆轮式移动机械手运动学、动力学、稳定性(平面)等问题进行了系统研究.假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述)的同时,机械手末端执行器跟踪给定轨迹.通过分析系统约束方程组并采用Cartesian坐标分别得出系统构型位置、速度、加速的反解;应用牛顿-欧拉方程,建立该轮式移动机械手系统的完整逆动力学模型;以该动力学模型的分析结果为基础,得出轮胎支反力和水平驱动力,并综合考虑轮胎与路面间的摩擦,评价了系统在执行既定任务时的稳定性.由于Cartesian坐标的应用,致使该运动学、动力学等模型和稳定性评价标准等的推导具有通用性,从而为移动机械手性能的研究提供了相应借鉴. 展开更多

关键词 2杆轮式移动机械手 运动学 动力学 稳定性

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面向六自由度移动机械手底座位置优化方法

20

作者 马金茹 高文华 祁宇明 《机床与液压》 北大核心 2022年第5期49-55,共7页

移动机械手具有良好的机动性和灵活性,在大型复杂零件的加工中具有广阔的应用前景。为了充分利用机器人的加工能力,提出六自由度移动机械手的加工基座位置优化方法。建立机械手运动性能指标和全局刚度指标,在此基础上综合考虑了六自由... 移动机械手具有良好的机动性和灵活性,在大型复杂零件的加工中具有广阔的应用前景。为了充分利用机器人的加工能力,提出六自由度移动机械手的加工基座位置优化方法。建立机械手运动性能指标和全局刚度指标,在此基础上综合考虑了六自由度机械手关节距离、关节速度、奇异回避和避碰等多约束条件。采用稀疏均匀网格分解寻找优化模型的有效初值,通过序列二次规划(SQP)方法最终求解基座的最优位置。最后通过风机叶片的加工仿真分析和实验验证了该优化方法的有效性和性能指标的正确性。 展开更多

关键词 移动机械手 基座优化 运动性能 刚度性能

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