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超精密点对点运动3阶轨迹规划算法研究 被引量：7
1
作者 穆海华 周云飞 +1 位作者 严思杰 杨华 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期234-240,共7页
研究了一种优化的超精密点对点运动3阶轨迹规划算法及其精度补偿方法。首先阐述了超精密轨迹规划具有可实用性所必须具备的特征以及实现轨迹时间优化的基本要求。后以系统动力学限制为基础,考虑运动轨迹的全过程,提出了一种通过预处理... 研究了一种优化的超精密点对点运动3阶轨迹规划算法及其精度补偿方法。首先阐述了超精密轨迹规划具有可实用性所必须具备的特征以及实现轨迹时间优化的基本要求。后以系统动力学限制为基础,考虑运动轨迹的全过程,提出了一种通过预处理以获得时间优化的3阶轨迹直接规划算法。提出了一种适当降低系统动力学限制的时间圆整方法,有效补偿了算法计算机离散实现时所带来的精度损失。实例证明了本文提出算法的有效性和可靠性。该算法也成功应用于纳米级精度的半导体加工装备的研发中。 展开更多
关键词 点对点运动 轨迹规划算法 精度补偿方法
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基于Sigmoid函数的四旋翼无人机轨迹规划算法 被引量：15
2
作者 陈雯雯 刘明 +2 位作者 雷建和 王冲 李伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第6期922-927,共6页
针对小型四旋翼无人机自主巡航的轨迹规划问题,提出一种基于Sigmoid函数的轨迹规划算法。在给出了一组由无人机必须飞经的路径点所定义的巡航任务的前提下,该算法采用圆滑可导的Sigmoid函数作为位置函数,规划出任意2个路径点之间的状态... 针对小型四旋翼无人机自主巡航的轨迹规划问题,提出一种基于Sigmoid函数的轨迹规划算法。在给出了一组由无人机必须飞经的路径点所定义的巡航任务的前提下,该算法采用圆滑可导的Sigmoid函数作为位置函数,规划出任意2个路径点之间的状态轨迹。该方法同时保证了光滑可导的速度轨迹函数。基于飞行器的最大速度约束,在相邻的2个路径点的距离小于一定值时还可保证可导的加速度轨迹函数。算法极为简单,可在计算能力有限的微小型无人机驾驶仪上得以实现。在对算法和其有关的性质做出介绍之后,文章还给出了采用典型的小型四旋翼无人机动态模型和控制算法对该算法制定的飞行轨迹进行跟踪飞行的仿真结果,证实了该算法的可行性、有效性和实时性。 展开更多
关键词 小型四旋翼无人机 自主巡航 SIGMOID函数 轨迹规划算法
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一种点位运动快速轨迹规划算法 被引量：5
3
作者 李纯军 尹周平 +1 位作者 熊涛 魏月 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第3期61-65,共5页
文章研究一种点位运动控制的轨迹规划快速算法。以三阶S曲线轨迹为例,首先分析在三阶纯S曲线轨迹条件下x,v、m、am关于tjs的数学方程,然后从一般三阶S曲线轨迹的方程出发,通过将x、vm、am构成纯S曲线轨迹的方法,比较所得tjxt、jvt、ja... 文章研究一种点位运动控制的轨迹规划快速算法。以三阶S曲线轨迹为例,首先分析在三阶纯S曲线轨迹条件下x,v、m、am关于tjs的数学方程,然后从一般三阶S曲线轨迹的方程出发,通过将x、vm、am构成纯S曲线轨迹的方法,比较所得tjxt、jvt、ja值的大小来判断对tj起限制作用的量,并进一步讨论得出ta和tv的值。由此得出一般三阶S曲线轨迹的四种类型,提出通过比较构成纯S曲线轨迹下的tjxt、jvt、ja值而直接得到三阶曲线轨迹切换时间的快速算法。最后通过实验比较验证,文章快速算法明显比一般算法快。 展开更多
关键词 点位运动 轨迹规划算法 S曲线轨迹
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工业装配机器人轨迹规划算法研究 被引量：5
4
作者 党宏社 张梦腾 +1 位作者 候金良 白文静 《现代电子技术》 北大核心 2019年第8期63-67,共5页
针对装配机器人运动过程中的振动和机构冲击问题,提出一种正弦加速、直线插补和五次多项式插值相结合的轨迹规划算法。采用正弦加速的插补算法解决了震动问题,采用分段轨迹规划的方法优化了机器人运动轨迹,减少了机构冲击。通过Matlab... 针对装配机器人运动过程中的振动和机构冲击问题,提出一种正弦加速、直线插补和五次多项式插值相结合的轨迹规划算法。采用正弦加速的插补算法解决了震动问题,采用分段轨迹规划的方法优化了机器人运动轨迹,减少了机构冲击。通过Matlab轨迹仿真和三菱rv-13f机器人实验验证表明,所提算法规划出的机器人运动轨迹连续、平滑且无冲击。通过与常用算法比较证明该算法提高了装配机器人运动的平滑性,有助于减少机构间的冲击,延长机器人的使用寿命。 展开更多
关键词 工业机器人 轨迹规划算法 正弦加速 直线插补 多项式插值 工件装配 运动学模型
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一种并联机器人轨迹规划算法研究 被引量：6
5
作者 朱大昌 盘意华 +2 位作者 杜宝林 吴光毅 谢清华 《机床与液压》 北大核心 2023年第5期14-22,共9页
针对并联机器人工作空间微小线段间拐角处产生的冲击与振动问题,提出一种基于笛卡尔空间与关节空间相结合的机器人联合空间轨迹规划方法。在笛卡尔空间中采用三次非均匀有理B样条曲线对机器人末端执行器复杂的加工轨迹进行插补。为解决... 针对并联机器人工作空间微小线段间拐角处产生的冲击与振动问题,提出一种基于笛卡尔空间与关节空间相结合的机器人联合空间轨迹规划方法。在笛卡尔空间中采用三次非均匀有理B样条曲线对机器人末端执行器复杂的加工轨迹进行插补。为解决笛卡尔空间微小线段间拐角处的切向不连续导致轨迹突变的问题,基于并联机器人逆运动学模型,将笛卡尔空间轨迹规划算法所得插补点映射到关节空间,采取五次均匀B样条曲线进行第二次轨迹插补,平滑并联机器人运动过程中加速度及加加速度突变曲线。并在动力学层面验证所提算法的有效性。仿真结果表明:联合空间轨迹规划策略能使机器人末端执行器较好地改善连续高阶曲率导数的轨迹平滑问题,提高末端跟踪精度。实验结果表明:末端跟踪误差值最大减少21.12%,力矩最大值减少11.65%。 展开更多
关键词 并联机器人 联合空间轨迹规划算法 NURBS 五次均匀B样条
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基于AIWCPSO算法的喷浆机械臂运动轨迹优化 被引量：1
6
作者 石灿 檀子良 +4 位作者 雷超 李允旺 徐寒飞 胡乔炜 计振东 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第12期155-165,共11页
针对传统喷浆机械臂轨迹规划算法存在多路径段间过渡突变、频繁启停导致喷浆效率不高和喷浆不均匀等问题,提出了一种自适应惯性权重及加速度系数的粒子群优化(AIWCPSO)算法,并基于该算法实现喷浆机械臂运动轨迹优化。提出了改进多段轨... 针对传统喷浆机械臂轨迹规划算法存在多路径段间过渡突变、频繁启停导致喷浆效率不高和喷浆不均匀等问题,提出了一种自适应惯性权重及加速度系数的粒子群优化(AIWCPSO)算法,并基于该算法实现喷浆机械臂运动轨迹优化。提出了改进多段轨迹规划算法,采用直线加圆弧轨迹的过渡策略,将竖直方向的直线运动替换成圆弧运动,通过正弦加减速启停算法规划机械臂末端启停处的轨迹,以防止加速度突变,中间段的直线和圆弧轨迹进行匀速轨迹规划,实现机械臂末端匀速光滑运动;通过AIWCPSO算法在运动学约束下对运动参数进行优化,得到最优喷浆时间和速度,提升喷浆机械臂工作效率和喷浆均匀度。实验结果表明:与传统喷浆轨迹规划算法相比,改进多段轨迹规划算法喷浆平均效率提高了25.42%,喷浆轨迹均匀度明显改善;采用AIWCPSO算法优化后,喷浆效率提高了1.3308%。 展开更多
关键词 巷道支护 喷浆机械臂 多段轨迹规划算法 正弦加减速启停算法 自适应惯性权重及加速度系数的粒子群优化算法 运动参数优化
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B样条曲线下的MPC轨迹重规划算法 被引量：10
7
作者 汪佳兴 庄继晖 +3 位作者 程晓鸣 黄蕾 谢彭超 严英 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第4期27-35,共9页
为加强无人驾驶车辆在复杂环境道路上行驶的平滑性,减少车辆的抖振,提高乘坐舒适性,提出了一种基于B样条曲线的MPC轨迹重规划算法。该算法将B样条曲线与MPC轨迹重规划算法进行有效结合,利用B样条曲线局部性和凸包性的优势,对重规划算法... 为加强无人驾驶车辆在复杂环境道路上行驶的平滑性,减少车辆的抖振,提高乘坐舒适性,提出了一种基于B样条曲线的MPC轨迹重规划算法。该算法将B样条曲线与MPC轨迹重规划算法进行有效结合,利用B样条曲线局部性和凸包性的优势,对重规划算法规划出的离散点进行拟合,提高规划路径的平滑性。基于Matlab/CarSim进行联合仿真,对建立的轨迹重规划模型及控制模型进行双移线工况下的仿真验证。结果表明:相比于不加平滑算法的规划轨迹,双移线工况下,多项式拟合曲线规划出的路径侧向最大加速度和横摆角速度分别降低了56. 01%和60. 52%,B样条曲线降低了77. 08%和68. 55%,验证了算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 抖振 轨迹重规划算法 B样条曲线
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基于复杂地形的四足机器人路径规划算法研究 被引量：3
8
作者 马希青 王金义 《机床与液压》 北大核心 2021年第23期30-34,共5页
针对四足机器人在复杂环境中摆动腿路径点规划不准确的问题,提出一种基于摆动腿路径规划的样条优化算法。该算法运用零力矩点(ZMP)稳定性准则,在对机器人COG轨迹进行规划的基础上,对机器人摆动腿足端轨迹路径点进行优化计算,并利用ADAM... 针对四足机器人在复杂环境中摆动腿路径点规划不准确的问题,提出一种基于摆动腿路径规划的样条优化算法。该算法运用零力矩点(ZMP)稳定性准则,在对机器人COG轨迹进行规划的基础上,对机器人摆动腿足端轨迹路径点进行优化计算,并利用ADAMS建立其仿真模型用于计算机仿真。结果表明:该算法不仅能保证四足机器人安全避障,且能实现在复杂地形条件下平稳行走,验证了该算法的准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 四足机器人 复杂环境 稳定性 轨迹规划算法
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基于深度图像位姿识别和机构运动学的自动抓取管片试验 被引量：1
9
作者 庄欠伟 朱雁飞 +4 位作者 于宁 黄德中 杨正 马志刚 袁玮皓 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第11期2133-2138,共6页
为实现管片自动抓取定位,结合1P5R单臂拼装机,开展深度图像视觉传感器的调研,并对双目、时间飞行法和面结构光3D传感器进行对比分析;将视觉传感器获取的深度图像和管片模型进行匹配,得到管片的位置和姿态;开展视觉传感器与管片拼装机的... 为实现管片自动抓取定位,结合1P5R单臂拼装机,开展深度图像视觉传感器的调研,并对双目、时间飞行法和面结构光3D传感器进行对比分析;将视觉传感器获取的深度图像和管片模型进行匹配,得到管片的位置和姿态;开展视觉传感器与管片拼装机的手眼标定工作,获得它们坐标系间的转换矩阵;利用机器人运动学方法实现单臂拼装机的运动学正逆解,将管片位姿逆解出抓取管片需要的6轴行程,并完成从目前6轴行程到达目标行程的轨迹规划算法。研究和室内试验结果表明:1)采用深度图像视觉传感器并经过标定可以有效获取管片的位姿;2)采用运动学正逆解可以利用位姿信息有效引导拼装机,实现管片的自动抓取。 展开更多
关键词 深度图像视觉传感器 管片拼装机 运动学正逆解 轨迹规划算法 转换矩阵
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动平台光学测量设备跟踪性能检测技术 被引量：3
10
作者 李希宇 高昕 +5 位作者 孙亮亮 雷呈强 师恒 胡蕾 宗永红 郑东昊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期146-156,共11页
为了实现在地基条件下对动平台光学测量设备跟踪性能的检测与鉴定,提出了一种六自由度检测靶标及检测方法。采用旋量指数积法以全局的方式建立了检测靶标连续无奇异性的运动学模型,只需建立检测靶标首尾两个坐标系,提高运算效率,实时高... 为了实现在地基条件下对动平台光学测量设备跟踪性能的检测与鉴定,提出了一种六自由度检测靶标及检测方法。采用旋量指数积法以全局的方式建立了检测靶标连续无奇异性的运动学模型,只需建立检测靶标首尾两个坐标系,提高运算效率,实时高精度模拟动平台与典型机动目标的融合运动轨迹。综合考虑检测靶标与光学测量设备的性能指标,计算并分析得到某船载光学测量设备方位与俯仰轴跟踪随机误差分别为23.88″和23.86″。将模拟光学目标安装于机械臂末端构建了六自由度检测系统,制定合理可行的检测方法,进行船载光学测量设备跟踪性能的检测与鉴定试验。试验结果表明:在方位与俯仰轴角速度不同的情况下,船载动平台光学测量设备跟踪随机误差与理论分析基本保持一致,验证了该检测系统及检测方法的有效性与优越性,实现了在地基条件下对动平台光学测量设备跟踪性能的检测。 展开更多
关键词 检测靶标 跟踪性能 轨迹规划算法 六自由度机械臂 光学测量设备 动平台
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