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题名绳驱动并联清洗机器人绳索张力优化
被引量：6
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作者
李建
陈羿宗
王生海
韩广冬
罗伟荣
孙玉清
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机构
大连海事大学轮机工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第35期15667-15674,共8页
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基金
国家重点研发计划(2018YFC0309003)
国家自然科学基金(52101396)
中央高校基本科研业务费专项(3132019368)。
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文摘
将绳驱动并联机器人应用至外墙清洗领域,并对清洗机器人的动力学建模及张力优化进行深入研究。首先,确定机器人的构型为完全约束绳驱动并联机器人,并建立了考虑绳索弹性的动力学模型;其次,针对该类型绳驱动并联机器人绳张力解不唯一问题,提出将相关力改进的最小方差作为优化目标对绳索张力进行优化。最后,通过Simulink-Adams进行联合仿真验证。结果表明,优化后的绳索张力光滑连续变化。系统开环的情况下,圆形轨迹最大误差均值为0.071 m,终点误差均值为5.15 mm;直线轨迹最大误差均值为9.25 mm,终点误差均值为3.5 mm。解决了完全约束绳驱动并联机器人绳索张力不唯一、不连续问题,并为控制策略研究提供理论依据。
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关键词
绳驱动并联机器人
清洗机器人
驱动力优化
连续性
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Keywords
cable-driven parallel robots
cleaning robot
driving force optimization
continuity
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名考虑输出约束的冗余驱动绳索并联机器人预设性能控制
被引量：8
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作者
陈正升
程玉虎
王雪松
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机构
地下空间智能控制教育部工程研究中心
中国矿业大学信息与控制工程学院
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出处
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1704-1717,共14页
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基金
国家自然科学基金(61903347,61976215,62176259)
江苏省自然科学基金(BK20200086)资助。
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文摘
提出一种考虑输出约束的冗余驱动绳索并联机器人(Redundantly-actuated cable driving parallel robots,RCDPRs)预设性能有限时间控制算法.首先,采用Newton-Euler方程推导系统动力学模型,并建立绳索拉力优化模型保证系统正常工作;其次,将输出约束问题转化为位置跟踪误差的坐标变换问题,设计给定时间衰减函数与非对称变换函数,将约束形式的跟踪误差转化为无约束变量,实现给定时间的输出约束;然后,针对滑模控制的抖振问题,在预设性能控制中采用模型不确定与扰动估计器进行扰动估计,并通过自适应方法对扰动估计误差进行补偿;以此为基础,提出一种基于精度驱动且在分段点处三阶连续的终端滑模面进行控制算法设计;最后,采用Lyapunov函数证明算法的有限时间收敛特性,并以7自由度冗余驱动绳索并联机器人为控制对象进行仿真研究,对算法进行验证.
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关键词
滑模控制
有限时间收敛
输出约束
给定时间预设性能控制
冗余驱动绳索并联机器人
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Keywords
Sliding mode control
finite-time convergence
output constraint
appointed time prescribed performance control
redundantly-actuated cable driving parallel robots(rcdprs)
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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