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基于DH标定的机器人正向运动学形式化验证
被引量:
5
1
作者
谢果君
杨焕焕
+1 位作者
石正璞
陈钢
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期4160-4178,共19页
DH坐标系在机器人运动学分析中发挥着重要的作用.在基于DH坐标系构建的机器人控制系统中,机器人结构的复杂性使得构建安全的控制系统成为一个难题,仅依靠人工方法可能导致系统漏洞和安全风险,从而危及机器人的安全.形式化方法通过演绎...
DH坐标系在机器人运动学分析中发挥着重要的作用.在基于DH坐标系构建的机器人控制系统中,机器人结构的复杂性使得构建安全的控制系统成为一个难题,仅依靠人工方法可能导致系统漏洞和安全风险,从而危及机器人的安全.形式化方法通过演绎推理与代码抽取实现了对软硬件系统的设计、开发及验证.基于此,设计基于DH标定的机器人正向运动学的形式化验证框架.在Coq中构建机器人运动理论的形式化证明,并验证控制算法的正确性以确保机器人的运动安全.首先,对DH坐标系进行形式化建模,构建相邻坐标系间转换矩阵的形式化定义,并验证该转换矩阵与复合螺旋运动的等价性;其次,构建机械臂正向运动学的形式化定义,并对机械臂运动的可分解性进行形式化验证;再次,对工业机器人中常见连杆结构及机器人进行形式化建模,并完成正向运动学的形式化验证;最后,实现Coq到OCaml的代码抽取,并对抽取的代码进行分析与验证.
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关键词
机器人运动学
形式化验证
dh坐标
系
代码自动生成
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职称材料
串联机械臂关节铰间隙配合精度的设计方法
被引量:
4
2
作者
张发军
张烽
+3 位作者
杨晶晶
杨先威
李林子
林辉
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017年第4期38-42,共5页
在串联关节型机械臂的研究中大多都忽略铰间隙的影响,为了得出铰间隙对平面关节式机械臂运动影响,以平面2R机械臂为研究对象,利用DH坐标变换法得出其运动学方程;利用二关节之间的配合关系来确定铰间隙;根据不同的间隙进行三维建模和运...
在串联关节型机械臂的研究中大多都忽略铰间隙的影响,为了得出铰间隙对平面关节式机械臂运动影响,以平面2R机械臂为研究对象,利用DH坐标变换法得出其运动学方程;利用二关节之间的配合关系来确定铰间隙;根据不同的间隙进行三维建模和运动仿真;对仿真结果从位移、速度、加速度三个方面进行对比和分析;利用末端位姿允许误差及MATLAB蒙特卡洛模拟设计铰间配合精度。从结果可以看出:间隙越大末端执行器的位姿精度越低,速度和加速度波动越大但总体波动时间较短,角加速度波动次数较多但波动幅度较小。间隙较小时结果反之。二关节之间不同的间隙组合对机械臂运动也有较大影响。利用末端允许误差及蒙塔卡洛模拟可设计出较优的铰关节处配合精度。
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关键词
串联机械臂
铰间隙
dh坐标
变换法
运动仿真
蒙特卡洛模拟
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职称材料
仿人双足机器人上楼梯仿真研究
被引量:
1
3
作者
宫赤坤
黄成林
+1 位作者
张智斌
蓝黎恩
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2013年第8期108-112,共5页
以仿人双足机器人为研究对象,运用DH方法分析其机构,通过运动学分析,求解出各个转动关节的转动角度,为该机器人设计了具有周期循环性的上楼梯步态,并把三维实体模型导入到运动分析软件ADAMS中,添加约束驱动等,进行运动学仿真,将仿真结...
以仿人双足机器人为研究对象,运用DH方法分析其机构,通过运动学分析,求解出各个转动关节的转动角度,为该机器人设计了具有周期循环性的上楼梯步态,并把三维实体模型导入到运动分析软件ADAMS中,添加约束驱动等,进行运动学仿真,将仿真结果应用到现实物理样机上,使物理样机实现了人的上楼梯动作。
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关键词
双足机器人
dh坐标
系
上楼梯
ADAMS软件
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职称材料
10 kV高压断路器电气试验机器人接线定位误差分析及动态补偿
被引量:
9
4
作者
王俊波
李国伟
+3 位作者
何胜红
洪贞贤
程鹰
邵华锋
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期3642-3649,共8页
10k V高压断路器电气试验机器人接线定位误差直接影响机器人接线动作的正常进行以及接线插头与端口的接触性能。为此,在接线插头与断路器端口梅花触头受力分析的基础上,研究了接线定位误差对测试接线的影响,并确定了机器人接线定位允许...
10k V高压断路器电气试验机器人接线定位误差直接影响机器人接线动作的正常进行以及接线插头与端口的接触性能。为此,在接线插头与断路器端口梅花触头受力分析的基础上,研究了接线定位误差对测试接线的影响,并确定了机器人接线定位允许误差为0.1mm。建立了六轴机器人Denavit-Hartenberg(DH)连杆坐标系和运动学方程,分析了机器人末端负载和环境温度对接线定位误差的影响机理,重点研究了环境温度变化对机器人运动学参数及末端位姿的影响;建立了保持机器人末端位姿不变条件下各关节旋转角与环境温度的线性回归方程,并提出了基于环境温度和各关节旋转角偏移值的机器人末端定位误差动态补偿方法,即根据环境温度的变化对各关节旋转角偏移值(温度补偿角)进行调整。仿真试验结果表明:所提方法可有效补偿环境温度变化引起的机器人接线定位误差,且环境温度场分布温差在±3℃时仍可将接线定位误差控制在0.1mm以内。所提方法对提高断路器电气试验机器人定位精度及降低成本费用具有实际工程意义。
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关键词
dh坐标
系
高压断路器
电气试验
机器人接线
定位误差
动态补偿
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职称材料
多指灵巧手抓取球体的规划与实现
5
作者
陈柏峰
周思跃
《机床与液压》
北大核心
2005年第11期27-29,91,共4页
研究灵巧手抓持球体的规划问题,提出了灵巧手规划中多关节关联的算法,并在UG模型和实体上分别进行了实验。实验结果表明,本文提出的算法能够快速到达预抓取位置,最终在用力传感器进行控制的基础上,抓住目标物体。
关键词
dh坐标
系
预抓取
交规法
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职称材料
题名
基于DH标定的机器人正向运动学形式化验证
被引量:
5
1
作者
谢果君
杨焕焕
石正璞
陈钢
机构
南京航空航天大学计算机科学与技术学院
国防科技大学计算机学院
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期4160-4178,共19页
文摘
DH坐标系在机器人运动学分析中发挥着重要的作用.在基于DH坐标系构建的机器人控制系统中,机器人结构的复杂性使得构建安全的控制系统成为一个难题,仅依靠人工方法可能导致系统漏洞和安全风险,从而危及机器人的安全.形式化方法通过演绎推理与代码抽取实现了对软硬件系统的设计、开发及验证.基于此,设计基于DH标定的机器人正向运动学的形式化验证框架.在Coq中构建机器人运动理论的形式化证明,并验证控制算法的正确性以确保机器人的运动安全.首先,对DH坐标系进行形式化建模,构建相邻坐标系间转换矩阵的形式化定义,并验证该转换矩阵与复合螺旋运动的等价性;其次,构建机械臂正向运动学的形式化定义,并对机械臂运动的可分解性进行形式化验证;再次,对工业机器人中常见连杆结构及机器人进行形式化建模,并完成正向运动学的形式化验证;最后,实现Coq到OCaml的代码抽取,并对抽取的代码进行分析与验证.
关键词
机器人运动学
形式化验证
dh坐标
系
代码自动生成
Keywords
robot kinematics
formal verification
dh
coordinate system
automatic code generation
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
串联机械臂关节铰间隙配合精度的设计方法
被引量:
4
2
作者
张发军
张烽
杨晶晶
杨先威
李林子
林辉
机构
三峡大学机械与动力学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017年第4期38-42,共5页
基金
宜昌市科技基金项目(ZJX201612)
三峡大学研究生科研创新基金(SDYC2016029)
文摘
在串联关节型机械臂的研究中大多都忽略铰间隙的影响,为了得出铰间隙对平面关节式机械臂运动影响,以平面2R机械臂为研究对象,利用DH坐标变换法得出其运动学方程;利用二关节之间的配合关系来确定铰间隙;根据不同的间隙进行三维建模和运动仿真;对仿真结果从位移、速度、加速度三个方面进行对比和分析;利用末端位姿允许误差及MATLAB蒙特卡洛模拟设计铰间配合精度。从结果可以看出:间隙越大末端执行器的位姿精度越低,速度和加速度波动越大但总体波动时间较短,角加速度波动次数较多但波动幅度较小。间隙较小时结果反之。二关节之间不同的间隙组合对机械臂运动也有较大影响。利用末端允许误差及蒙塔卡洛模拟可设计出较优的铰关节处配合精度。
关键词
串联机械臂
铰间隙
dh坐标
变换法
运动仿真
蒙特卡洛模拟
Keywords
serial robot
joint clearance
dh
transformation method
motion simulation
monte carlo simulation
分类号
TH124 [机械工程—机械设计及理论]
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
仿人双足机器人上楼梯仿真研究
被引量:
1
3
作者
宫赤坤
黄成林
张智斌
蓝黎恩
机构
上海理工大学机械工程学院
出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2013年第8期108-112,共5页
基金
上海市教育委员会重点学科建设资助项目(J50503)
文摘
以仿人双足机器人为研究对象,运用DH方法分析其机构,通过运动学分析,求解出各个转动关节的转动角度,为该机器人设计了具有周期循环性的上楼梯步态,并把三维实体模型导入到运动分析软件ADAMS中,添加约束驱动等,进行运动学仿真,将仿真结果应用到现实物理样机上,使物理样机实现了人的上楼梯动作。
关键词
双足机器人
dh坐标
系
上楼梯
ADAMS软件
Keywords
bipedal robot
dh
coordinates
upstairs
ADAMS
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
10 kV高压断路器电气试验机器人接线定位误差分析及动态补偿
被引量:
9
4
作者
王俊波
李国伟
何胜红
洪贞贤
程鹰
邵华锋
机构
广东电网有限责任公司佛山供电局
武汉新电电气股份有限公司
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期3642-3649,共8页
基金
广东电网有限责任公司科技项目(GDKJXM20182372)。
文摘
10k V高压断路器电气试验机器人接线定位误差直接影响机器人接线动作的正常进行以及接线插头与端口的接触性能。为此,在接线插头与断路器端口梅花触头受力分析的基础上,研究了接线定位误差对测试接线的影响,并确定了机器人接线定位允许误差为0.1mm。建立了六轴机器人Denavit-Hartenberg(DH)连杆坐标系和运动学方程,分析了机器人末端负载和环境温度对接线定位误差的影响机理,重点研究了环境温度变化对机器人运动学参数及末端位姿的影响;建立了保持机器人末端位姿不变条件下各关节旋转角与环境温度的线性回归方程,并提出了基于环境温度和各关节旋转角偏移值的机器人末端定位误差动态补偿方法,即根据环境温度的变化对各关节旋转角偏移值(温度补偿角)进行调整。仿真试验结果表明:所提方法可有效补偿环境温度变化引起的机器人接线定位误差,且环境温度场分布温差在±3℃时仍可将接线定位误差控制在0.1mm以内。所提方法对提高断路器电气试验机器人定位精度及降低成本费用具有实际工程意义。
关键词
dh坐标
系
高压断路器
电气试验
机器人接线
定位误差
动态补偿
Keywords
dh
coordinates
high voltage circuit breaker
electrical experiments
robot wire connection
position error
dynamic compensation
分类号
TM561 [电气工程—电器]
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
多指灵巧手抓取球体的规划与实现
5
作者
陈柏峰
周思跃
机构
上海大学机电工程与自动化学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2005年第11期27-29,91,共4页
文摘
研究灵巧手抓持球体的规划问题,提出了灵巧手规划中多关节关联的算法,并在UG模型和实体上分别进行了实验。实验结果表明,本文提出的算法能够快速到达预抓取位置,最终在用力传感器进行控制的基础上,抓住目标物体。
关键词
dh坐标
系
预抓取
交规法
Keywords
dh
coordinate system
Grasp_ ready
Intersect- path method
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于DH标定的机器人正向运动学形式化验证
谢果君
杨焕焕
石正璞
陈钢
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
5
在线阅读
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职称材料
2
串联机械臂关节铰间隙配合精度的设计方法
张发军
张烽
杨晶晶
杨先威
李林子
林辉
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
仿人双足机器人上楼梯仿真研究
宫赤坤
黄成林
张智斌
蓝黎恩
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2013
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
10 kV高压断路器电气试验机器人接线定位误差分析及动态补偿
王俊波
李国伟
何胜红
洪贞贤
程鹰
邵华锋
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
多指灵巧手抓取球体的规划与实现
陈柏峰
周思跃
《机床与液压》
北大核心
2005
0
在线阅读
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职称材料
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