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基于GPI算法力矩反馈的采摘机器人抓取力柔顺控制方法
1
作者
姚江云
王宽田
+1 位作者
覃溪
梁世华
《机电工程》
北大核心
2025年第7期1301-1308,共8页
采摘机器人抓取空间轨迹复杂,导致了抓取力柔顺控制及轨迹规划具有很大的非线性特征。针对这一问题,提出了一种基于广义策略迭代(GPI)算法力矩反馈下的采摘机器人抓取力柔顺控制方法。首先,考虑了采摘机器人动力学模型的动态补偿惯性力...
采摘机器人抓取空间轨迹复杂,导致了抓取力柔顺控制及轨迹规划具有很大的非线性特征。针对这一问题,提出了一种基于广义策略迭代(GPI)算法力矩反馈下的采摘机器人抓取力柔顺控制方法。首先,考虑了采摘机器人动力学模型的动态补偿惯性力、重力、抓取力的联合作用,建立了机器人力学模型;其次,采用反馈控制器、内环力控制器联合控制方法设计了力矩反馈算法,采用GPI算法对机器人柔性力矩反馈控制过程进行了寻优计算;然后,采用逆运动学解析和运动任务规划的方法,建立了力矩反馈下抓取力柔顺控制规划补偿算法,采用模型前馈补偿提高了力矩柔性控制能力;最后,搭建了实验平台,对力矩反馈及轨迹跟踪性能进行了测试,并对实验结果进行了分析。研究结果表明:相比于其他方法,GPI力矩反馈方法在3个支链上的力矩误差平均减小了9.51%、6.82%和4.46%,在采摘自由空间运动位置的跟踪精度分别提升了24.12%和42.86%,提高了机器人抓取力的柔顺控制和轨迹跟踪精度。
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关键词
机械臂
广义策略迭代
力矩反馈控制模型
抓取力
柔顺控制补偿算法
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职称材料
题名
基于GPI算法力矩反馈的采摘机器人抓取力柔顺控制方法
1
作者
姚江云
王宽田
覃溪
梁世华
机构
柳州工学院信息科学与工程学院
桂林电子科技大学海洋工程学院
桂林理工大学计算机科学与工程学院
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第7期1301-1308,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(41562018)
广西科技基地和人才专项(2020AC19115)
广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2020KY60012)。
文摘
采摘机器人抓取空间轨迹复杂,导致了抓取力柔顺控制及轨迹规划具有很大的非线性特征。针对这一问题,提出了一种基于广义策略迭代(GPI)算法力矩反馈下的采摘机器人抓取力柔顺控制方法。首先,考虑了采摘机器人动力学模型的动态补偿惯性力、重力、抓取力的联合作用,建立了机器人力学模型;其次,采用反馈控制器、内环力控制器联合控制方法设计了力矩反馈算法,采用GPI算法对机器人柔性力矩反馈控制过程进行了寻优计算;然后,采用逆运动学解析和运动任务规划的方法,建立了力矩反馈下抓取力柔顺控制规划补偿算法,采用模型前馈补偿提高了力矩柔性控制能力;最后,搭建了实验平台,对力矩反馈及轨迹跟踪性能进行了测试,并对实验结果进行了分析。研究结果表明:相比于其他方法,GPI力矩反馈方法在3个支链上的力矩误差平均减小了9.51%、6.82%和4.46%,在采摘自由空间运动位置的跟踪精度分别提升了24.12%和42.86%,提高了机器人抓取力的柔顺控制和轨迹跟踪精度。
关键词
机械臂
广义策略迭代
力矩反馈控制模型
抓取力
柔顺控制补偿算法
Keywords
mechanical arm
generalized
policy
iteration
(
gpi
)
torque feedback control model
grasping force
compliance control compensation algorithm
分类号
TH-39 [机械工程]
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
基于GPI算法力矩反馈的采摘机器人抓取力柔顺控制方法
姚江云
王宽田
覃溪
梁世华
《机电工程》
北大核心
2025
0
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