面向协作机器人的零力控制与碰撞检测方法研究 被引量：1

1

作者 赵彬 吴成东 +2 位作者 孙若怀 姜杨 吴兴茂 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页

在3C(计算机、通信和消费电子)行业中,对协作机器人的安全、交互、精度、柔顺等方面有严格要求。为了解决协作机器人柔顺交互控制问题,对机器人的零力控制和碰撞检测方法进行了深入研究。首先,建立了一种分析冗余协作机器人牛顿−穆尔彭... 在3C(计算机、通信和消费电子)行业中,对协作机器人的安全、交互、精度、柔顺等方面有严格要求。为了解决协作机器人柔顺交互控制问题,对机器人的零力控制和碰撞检测方法进行了深入研究。首先,建立了一种分析冗余协作机器人牛顿−穆尔彭罗斯(Newton−MP)通用的逆运动学算法,将逆运动学问题转化为Newton−MP法的迭代求解问题。其次,针对协作机器人的零力控制问题,通过同时考虑摩擦力形成完整动力学方程。同时,建立基于加速度3次摩擦力模型的完全动力学方程,采用遗传算法对摩擦力模型进行多参数辨识。再次,提出基于One-class卷积神经网络的碰撞检测方法,构建无碰撞数据集。One-class卷积神经网络在特征空间中引入伪负高斯数据,并使用2元交叉熵损失对网络进行了训练。One-class卷积神经网络碰撞检测方法成功地补偿了模型不确定的动态影响,解决了传统碰撞检测方法建模不准确的问题。最后,通过实验证明,提出的Newton−MP优化方法具有良好的性能,绝对误差达到0.00013 mm。与理想摩擦力模型进行对比,采用基于速度的3次摩擦力模型拟合出的摩擦力能够更好适用于零力控制。将外力矩观测器与One-class卷积神经网络碰撞检测进行优缺点分析,可以证明,One-class卷积神经网络可以在不依靠模型的情况下,准确地检测机器人的异常碰撞。 展开更多

关键词 动力学 协作机器人 One-class卷积神经网络 摩擦参数辨识

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基于NSGA-Ⅱ的串联机器人几何参数公差的多目标优化分配

2

作者 房立金 高跃 +1 位作者 曹新星 巩云鹏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期829-836,共8页

为了提高机器人末端执行器的几何定位精度,在机器人精度的初始设计阶段合理分配几何参数公差,提出了一种带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的以成本与精度为目标的多目标公差优化分配方法.以ROKAE XB7型6自由度串联机器人为... 为了提高机器人末端执行器的几何定位精度,在机器人精度的初始设计阶段合理分配几何参数公差,提出了一种带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的以成本与精度为目标的多目标公差优化分配方法.以ROKAE XB7型6自由度串联机器人为研究对象,分别基于遗传算法(GA)的最小成本单目标公差优化分配方法和NSGA-Ⅱ的多目标公差优化分配方法对DH(Denavit-Hartenberg)参数的公差优化分配.在精度设计目标和遗传算法参数设置相同的情况下,与基于遗传算法的最小成本的几何参数公差优化分配相比,基于NSGA-Ⅱ的多目标公差优化分配能够给出不同制造成本和不同精度设计要求的一系列最优解,在得到同等制造成本和机器人精度的情况下,公差的容错松弛率相对较高,参数公差优化分配的结果更优. 展开更多

关键词 串联机器人 定位精度 公差优化分配 多目标优化

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串联多臂式巡检机器人控制策略及轨迹规划方法 被引量：10

3

作者 房立金 贺长林 +1 位作者 祝帅 陶广宏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期734-739,共6页

以一款三臂式巡检机器人为例,对其进行分层规划控制策略分析,将其分为线路信息库层、动作规划层和执行规划层.线路信息库层根据高压输电线路上的已知信息所得,其中包括障碍物种类、位置、数量等信息.规划层和执行规划层根据有限状态机... 以一款三臂式巡检机器人为例,对其进行分层规划控制策略分析,将其分为线路信息库层、动作规划层和执行规划层.线路信息库层根据高压输电线路上的已知信息所得,其中包括障碍物种类、位置、数量等信息.规划层和执行规划层根据有限状态机理论总结为当输入事件为a(第二层动作规划层)时,在f(第三层执行层)的作用下,将状态q(机器人起始状态)映射到状态p(机器人终止状态).最后对该款机器人的轨迹规划进行了Matlab仿真和样机实验,结果验证了该控制策略及轨迹规划方法有效性. 展开更多

关键词 巡检机器人 越障 分层规划 有限状态机 轨迹规划

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提高机器人结构刚度及关节精度的方法 被引量：3

4

作者 房立金 孙龙飞 许继谦 《航空制造技术》 2018年第4期34-40,59,共8页

传统工业机器人具有工作空间大、结构紧凑、灵活性好等优势,已由早期的物料搬运、点焊、喷涂等操作逐渐应用于制孔、铣削、磨削等高精度金属切削加工领域。然而,工业机器人相比于机床刚性较弱,金属切削过程中的切削载荷使机器人末端刀... 传统工业机器人具有工作空间大、结构紧凑、灵活性好等优势,已由早期的物料搬运、点焊、喷涂等操作逐渐应用于制孔、铣削、磨削等高精度金属切削加工领域。然而,工业机器人相比于机床刚性较弱,金属切削过程中的切削载荷使机器人末端刀具偏离期望的加工轨迹,外部激振力极易引发机器人颤振,影响机器人加工精度;此外,关节减速器内部齿隙也会严重影响机器人精度。对采用机器人刚度优化、机器人加工误差补偿、机器人传动间隙补偿、机器人加工振动抑制等提高机器人精度方法的研究现状做了总结,提出了两种提高机器人精度的机器人结构改进设计,分别为基于双电机驱动的无间隙传动机器人结构和基于四边形机构的高刚性机械臂结构,并对新型机器人的结构特点进行了阐述。 展开更多

关键词 工业机器人 加工精度 结构刚度 关节精度 传动间隙 消隙

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空间参数聚类辨识的机器人零位标定方法与精度评估 被引量：1

5

作者 赵彬 吴成东 +1 位作者 姜杨 孙若怀 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期761-769,共9页

针对传统轴销标定和激光跟踪仪标定方法过程的不足,本文提出了一种空间参数聚类辨识的机器人零位标定设备和方法.利用千分表和空间解析几何构建零位标定方程,将机器人的理论位姿值反向解析出零位训练参数.将多组零位训练数据经过聚类模... 针对传统轴销标定和激光跟踪仪标定方法过程的不足,本文提出了一种空间参数聚类辨识的机器人零位标定设备和方法.利用千分表和空间解析几何构建零位标定方程,将机器人的理论位姿值反向解析出零位训练参数.将多组零位训练数据经过聚类模块辨识,可以求解每个关节的最优零位参数.实验结果表明,采用空间参数聚类辨识的标定方法相比于最为常用的轴销标定方法,绝对精度提升幅度达72.9%,相比于精度最高的激光跟踪仪标定法其时间效率提升达87.5%.本文方法兼顾了标定精度和效率,显著提升了零位标定法对于标定环境的适应性. 展开更多

关键词 聚类 工业机器人 参数辨识 零位标定 机器学习

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新型四臂巡检机器人结构设计及转向越障研究 被引量：12

6

作者 房立金 祝帅 +1 位作者 贺长林 许继谦 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期825-830,共6页

针对巡检机器人工作任务的需求和高压输电线路障碍物的特点,提出一种由三轴复合转动关节和双轴复合转动关节串联三个杆件组成的新型四臂巡检机器人,机器人可以通过各个关节之间的配合来实现转向越障中的重力平衡.分析了机器人转向越障... 针对巡检机器人工作任务的需求和高压输电线路障碍物的特点,提出一种由三轴复合转动关节和双轴复合转动关节串联三个杆件组成的新型四臂巡检机器人,机器人可以通过各个关节之间的配合来实现转向越障中的重力平衡.分析了机器人转向越障的重力平衡条件和转向越障的步态,并利用Adams仿真软件对转向越障整体过程进行仿真分析,最后进行了样机的实验.通过对仿真结果和样机实验的分析表明,该巡检机器人具有转向越障的能力,并能够在转向越障中保证重力平衡. 展开更多

关键词 巡检机器人 转向越障 重力平衡 仿真 实验

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基于改进Cascade R-CNN模型的机器人抓取检测研究 被引量：2

7

作者 姜杨 赵峰禹 陈枭 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期799-807,共9页

为提高多物体抓取检测网络的抓取检测准确率,提出一种基于改进Cascade R-CNN模型的机械臂抓取检测算法.首先,引入ResNeXt结构能够在不加大网络设计难度的前提下提高了模型的准确率;引入带空洞卷积的空间金字塔池化模块以解决分辨率较低... 为提高多物体抓取检测网络的抓取检测准确率,提出一种基于改进Cascade R-CNN模型的机械臂抓取检测算法.首先,引入ResNeXt结构能够在不加大网络设计难度的前提下提高了模型的准确率;引入带空洞卷积的空间金字塔池化模块以解决分辨率较低的问题;接着对抓取框回归分支和角度分类分支以分治方法进行优化.其次,针对多物体抓取数据集缺乏的问题,构建多目标抓取数据集(multi-object grasping dataset,MOGD),有效地扩充了多物体抓取检测数据集.最后,基于改进Cascade R-CNN模型设计抓取检测网络,实验结果表明,改进后的算法效率更高,PI-Cascade R-CNN实验准确率为93%,较Cascade R-CNN提升1.5个百分点. 展开更多

关键词 抓取检测 空洞卷积 Cascade R-CNN 多物体检测 机器人抓取

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搅拌摩擦焊接机器人形变及载荷控制方法研究 被引量：1

8

作者 房立金 张月 徐晓辉 《航空制造技术》 2020年第9期14-20,共7页

基于搅拌摩擦焊接中搅拌头受力数学模型,利用Ansys Workbench建立了搅拌头的静力学模型。分析了焊接过程中前进阻力、侧向力、轴向力和扭矩对搅拌头应变影响,仿真结果表明,搅拌摩擦焊接过程中搅拌针的根部是主要的应力集中区域。合适的... 基于搅拌摩擦焊接中搅拌头受力数学模型,利用Ansys Workbench建立了搅拌头的静力学模型。分析了焊接过程中前进阻力、侧向力、轴向力和扭矩对搅拌头应变影响,仿真结果表明,搅拌摩擦焊接过程中搅拌针的根部是主要的应力集中区域。合适的焊接方法与工艺对提高机器人搅拌摩擦焊接稳定性有很大帮助,对搅拌摩擦焊点焊、优化搅拌头设计和焊接工艺参数、热源和超声辅助、反馈测量补偿搅拌摩擦焊、改进机器人结构刚度和精度等载荷控制方法进行了详细阐述。结合工业机器人整体刚性较弱、加工作业时易引发颤振、关节减速器内部齿隙较大,提出了基于双电机传动的无间隙传动高刚性机械臂结构设计,并对机械臂刚度特性进行分析。 展开更多

关键词 机器人 搅拌摩擦焊接 搅拌头 传动间隙 载荷控制 刚度

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基于跨模态融合的玻璃类似物分割方法

9

作者 万应才 房立金 赵乾坤 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页

玻璃和镜子等物体因缺乏明显纹理和形状,使得传统语义分割方法难以有效识别,影响视觉任务准确性.为了解决这个问题提出了一种基于Transformer的RGBD跨模态融合方法,用于玻璃类似物的分割.该方法采用Transformer网络,通过跨模态融合模块... 玻璃和镜子等物体因缺乏明显纹理和形状,使得传统语义分割方法难以有效识别,影响视觉任务准确性.为了解决这个问题提出了一种基于Transformer的RGBD跨模态融合方法,用于玻璃类似物的分割.该方法采用Transformer网络,通过跨模态融合模块提取RGB和深度特征的自注意力,并利用多层注意力机制(MLP)整合RGBD特征,实现3种注意力特征的融合.RGB和深度特征被反馈到各自分支,以增强网络的特征提取能力.最终,语义分割解码器结合4个阶段的融合特征输出玻璃类似物的分割结果.结果表明,本文方法与EBLNet方法相比在GDD,Trans10k和MSD数据集上的交并比分别提高1.64%,2.26%,7.38%,与PDNet方法比较在RGBD-Mirror数据集上交并比提高了9.49%,验证了其有效性. 展开更多

关键词 注意力 语义分割 玻璃类似物 跨模态 深度估计

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有源刚性下肢助力外骨骼研究现状与关键技术分析

10

作者 李仲 管小荣 +2 位作者 李回滨 何龙 龙亿 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期262-270,共9页

有源刚性下肢助力外骨骼系统是一种穿戴在人身体上的伴随式智能装备,单兵穿戴者通过它能提高人体负载与机动能力。从有源刚性下肢助力外骨骼的国内外研究现状出发,概述了当前助力增强型有源刚性下肢外骨骼的发展现状,并围绕国内外已有... 有源刚性下肢助力外骨骼系统是一种穿戴在人身体上的伴随式智能装备,单兵穿戴者通过它能提高人体负载与机动能力。从有源刚性下肢助力外骨骼的国内外研究现状出发,概述了当前助力增强型有源刚性下肢外骨骼的发展现状,并围绕国内外已有研究的进展,对影响下肢助力外骨骼发展的传感感知、机械构型与驱动、控制技术等核心关键技术进行了分析与总结,特别考虑了外骨骼在应对士兵这类特殊群体时的技术难点,为有源刚性下肢助力外骨骼在单兵装备的发展上提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 外骨骼 传感 构型 驱动 控制

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基于改进人工势场的多UUV编队避障方法

11

作者 徐红丽 贾本卿 栾阔 《东北大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第11期1547-1556,共10页

针对多自主水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)编队在水下未知环境协同避障时,易陷入局部最小值问题和编队分散而导致的编队通信丢失问题,提出一种基于改进人工势场法的编队避障策略来优化UUV的协同避障路径.首先,基于领航跟... 针对多自主水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)编队在水下未知环境协同避障时,易陷入局部最小值问题和编队分散而导致的编队通信丢失问题,提出一种基于改进人工势场法的编队避障策略来优化UUV的协同避障路径.首先,基于领航跟随法建立UUV之间的编队控制,采用指数形式的改进人工势场函数,解决传统形式的势场因势场突变而导致的紧急转向问题,同时在斥力场引入前向速度、偏离角度,并引入偏离度斥力结合修正角来优化最终避障控制指令,采用一种虚拟点导引法解决局部最小值问题.最后,兼顾编队影响,设计一种UUV的协同避障策略,优化队形偏离度与恢复队形时间.实验结果验证了本文算法在多UUV编队避障的有效性. 展开更多

关键词 自主水下航行器编队 局部极小值 改进人工势场法 协同避障 队形恢复时间

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弹球式振打装置对振动筛堵孔现象研究 被引量：1

12

作者 冯霏 柴二威 李芳 《山西焦煤科技》 CAS 2022年第7期29-32,共4页

为了研究振打装置对振动筛堵料现象的影响,以离散单元法为基础,利用离散元软件,选用弹球式振打装置,模拟了在不同振动频率、振幅、振动方向角时物料的堵孔现象及弹球的运动规律,分析了弹球数量对筛面堵孔的影响。建立不同参数对堵孔率... 为了研究振打装置对振动筛堵料现象的影响,以离散单元法为基础,利用离散元软件,选用弹球式振打装置,模拟了在不同振动频率、振幅、振动方向角时物料的堵孔现象及弹球的运动规律,分析了弹球数量对筛面堵孔的影响。建立不同参数对堵孔率以及筛分效率的关系曲线图,绘制不同振动参数对弹球运动速度的曲线图,分析选出最佳参数。结果表明:振动频率、振幅、弹球数量对振打装置有显著的影响,振动方向角的变化对振打装置影响很小。综合分析得出振动频率为15 Hz、振幅为3 mm、振动方向角为42°、弹球数量为5时为最佳参数。 展开更多

关键词 振动筛 离散元法 弹球式振打装置 堵孔

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弹球式振打装置对振动筛筛分效果影响

13

作者 冯霏 柴二威 李芳 《山西焦煤科技》 CAS 2023年第1期7-10,共4页

为研究弹球式振打装置对振动筛筛分效果的影响,采用离散元软件,分析了无振打装置时,不同振幅、振动频率下物料的筛分效果,利用最小二乘法进行曲线拟合,得出最佳振动参数;然后安装弹球式振打装置,分析不同弹球直径、弹球数量筛分物料的... 为研究弹球式振打装置对振动筛筛分效果的影响,采用离散元软件,分析了无振打装置时,不同振幅、振动频率下物料的筛分效果,利用最小二乘法进行曲线拟合,得出最佳振动参数;然后安装弹球式振打装置,分析不同弹球直径、弹球数量筛分物料的效果。研究结果表明:弹球式振打装置对振动筛清筛效果显著,当振幅为3 mm、振动频率为15 Hz、弹球d12 mm、弹球数量为5时,筛分效果最佳。 展开更多

关键词 振动筛 弹球式振打装置 离散元法 筛分效果

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一种面向三维感知的多媒体传感器网络覆盖增强算法 被引量：3

14

作者 庄曜铭 吴成东 张云洲 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期609-612,618,共5页

现存的多媒体传感器网络优化算法,都存在着容易陷入局部最优解的问题.布谷鸟算法利用长距离的搜索可以有效地跳出局部最优解,基于多媒体传感器网络三维感知模型,提出了改进布谷鸟搜索的覆盖增强算法,该算法通过引入精英机制、多维度优... 现存的多媒体传感器网络优化算法,都存在着容易陷入局部最优解的问题.布谷鸟算法利用长距离的搜索可以有效地跳出局部最优解,基于多媒体传感器网络三维感知模型,提出了改进布谷鸟搜索的覆盖增强算法,该算法通过引入精英机制、多维度优化和学习反馈策略来优化多媒体传感器节点的旋转角度以降低覆盖重叠,优化网络覆盖,这是首次利用改进布谷鸟搜索算法来优化网络覆盖.最后,利用仿真实验证明了该算法可以快速有效地优化网络覆盖. 展开更多

关键词 多媒体传感器网络 三维感知模型 覆盖优化 改进布谷鸟搜索 莱维飞行

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基于脑电信号深度迁移学习的驾驶疲劳检测 被引量：21

15

作者 王斐 吴仕超 +2 位作者 刘少林 张亚徽 魏颖 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2264-2272,共9页

脑电信号一直被誉为疲劳检测的“金标准”,驾驶者的精神状态可通过对脑电信号的分析得到。但由于脑电信号具有非线性、非平稳性和空间分辨率低等特点,传统的机器学习方法在运用脑电信号进行疲劳检测时还存在识别率低,特征提取操作繁琐... 脑电信号一直被誉为疲劳检测的“金标准”,驾驶者的精神状态可通过对脑电信号的分析得到。但由于脑电信号具有非线性、非平稳性和空间分辨率低等特点,传统的机器学习方法在运用脑电信号进行疲劳检测时还存在识别率低,特征提取操作繁琐等不足。为此,该文基于脑电信号的电极-频率分布图,提出运用深度迁移学习实现的驾驶疲劳检测方法,即搭建深度卷积神经网络,并利用SEED脑电情绪数据集对其进行预训练,然后通过迁移学习方法将其用于驾驶疲劳检测。实验结果表明,卷积神经网络模型能够很好地从电极-频率分布图中获得与疲劳状态相关的特征信息,达到较好的识别效果。此外,基于迁移学习策略可以将训练好的深度网络模型迁移到其他识别任务上,有助于推动脑电信号在驾驶疲劳检测系统中的应用。 展开更多

关键词 脑电信号 疲劳检测 迁移学习 卷积神经网络 电极-频率分布图

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一种7-DOF机械臂的结构设计及其几何位置误差分析 被引量：1

16

作者 高跃 房立金 +1 位作者 许继谦 巩云鹏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1003-1009,1018,共8页

基于双电机伺服驱动的关节设计制造了一种7-DOF协作机械臂,建立了该型机械臂末端执行器的几何误差模型,并且基于原始参数误差独立作用原理对参数误差进行分析与合成.基于数理统计大数定律,利用蒙特卡洛的方法对几何位置误差影响因素的... 基于双电机伺服驱动的关节设计制造了一种7-DOF协作机械臂,建立了该型机械臂末端执行器的几何误差模型,并且基于原始参数误差独立作用原理对参数误差进行分析与合成.基于数理统计大数定律,利用蒙特卡洛的方法对几何位置误差影响因素的灵敏度进行了数值仿真计算分析,找出对机械臂几何位置误差影响程度相对较大的参数误差.通过对机械臂末端执行器的几何位置误差计算分析,可知误差在工作空间内服从瑞利分布.经过实验测量,机械臂的重复定位误差不超过0.0591 mm,并且绝对定位误差服从瑞利分布是显著性的,证明了双电机伺服驱动关节具有回差小、传动精度高的特点和误差分析的正确性,为机械臂的精度设计与应用提供理论依据. 展开更多

关键词 7-DOF机械臂 结构设计 误差模型 敏感性分析 误差分析

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基于sEMG和LSTM的下肢连续运动估计 被引量：11

17

作者 王斐 魏晓童 秦皞 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期305-310,342,共7页

针对下肢助力外骨骼的连续运动控制问题,提出了一种基于表面肌电信号(sEMG)与长短时记忆(LSTM)网络的连续运动估计方法.通过LSTM对肌电-运动的映射关系进行训练分析,基于奇异值分解特征值矩阵的误差算法获取主元分析(PCA)算法的主成分数... 针对下肢助力外骨骼的连续运动控制问题,提出了一种基于表面肌电信号(sEMG)与长短时记忆(LSTM)网络的连续运动估计方法.通过LSTM对肌电-运动的映射关系进行训练分析,基于奇异值分解特征值矩阵的误差算法获取主元分析(PCA)算法的主成分数量(降维维度),实现了对下肢三个关节在矢状面内的连续运动估计,且提高了连续运动估计的实时性.通过与传统网络支持向量机(SVM)、反向传播(BP)神经网络训练结果的对比分析,证明了LSTM网络在下肢连续运动预测中的优越性. 展开更多

关键词 表面肌电信号 长短时记忆网络 主元分析算法 连续运动估计 实时性

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参数化水平集活动轮廓模型的快速图像分割算法 被引量：10

18

作者 陈红 于晓升 +1 位作者 吴成东 孙鹏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期6-10,共5页

为了提高图像分割的速度,提出一种参数化水平集活动轮廓模型的快速图像分割算法.该算法中的水平集函数由参数向量确定,而非带符号距离函数,降低了水平集函数的维度.将参数化的水平集函数嵌入到经典的LGDF(local Gaussian distribution f... 为了提高图像分割的速度,提出一种参数化水平集活动轮廓模型的快速图像分割算法.该算法中的水平集函数由参数向量确定,而非带符号距离函数,降低了水平集函数的维度.将参数化的水平集函数嵌入到经典的LGDF(local Gaussian distribution fitting)模型中进行图像分割,不需要重新初始化和额外的正则项,同时可选择较大迭代步长.实验结果表明:所提方法能够有效地分割超声、CT和核磁等医学图像,与带有正则项的分割算法LGDF和最近提出的快速分割算法MSLCV相比,在保证分割精度的同时,计算速度得到了明显提高. 展开更多

关键词 水平集 活动轮廓模型 图像分割 LGDF模型 MSLCV模型

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基于两类阶梯模式的相位展开 被引量：3

19

作者 鹿丰 吴成东 +1 位作者 贾同 闻时光 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期360-367,共8页

为了加强相位展开过程的准确性和鲁棒性,提出了一种新颖的梯形相位展开算法。该算法结合了灰度和相位两种编码方式进行相位展开。基于灰度的相位展开可以通过投射不同的灰度确定不同的等级,但是当条纹周期非常小,相应的灰度差异也非常小... 为了加强相位展开过程的准确性和鲁棒性,提出了一种新颖的梯形相位展开算法。该算法结合了灰度和相位两种编码方式进行相位展开。基于灰度的相位展开可以通过投射不同的灰度确定不同的等级,但是当条纹周期非常小,相应的灰度差异也非常小,使相位展开出现错误。相位展开具有很强的鲁棒性,但本身计算量很大。与传统算法相比,该算法设计了两类模式快速地恢复绝对相位。第一类模式是基于灰度信息对全局调制光栅进行分割,第二类模式是基于相位进行编码,同时在第一模式中对全局调制光栅进行更加细致的分级,第二类模式变化的周期与包裹相位的截断周期一致。因为颜色能够简单而且准确地确定边界,同时相位有很好的鲁棒性,因此,能够准确地恢复绝对相位。实验结果表明:提出的算法能够准确地确定包裹相位的等级,而且能够快速地得到物体表面的三维信息。 展开更多

关键词 相位展开 3D轮廓测量 四步相移 阶梯编码

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一种多电机共轴驱动七自由度机械臂研究 被引量：2

20

作者 房立金 许继谦 +3 位作者 高跃 赵乾坤 郭铖 钱奕安 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第13期48-55,共8页

针对机器人在加工和装配等领域应用时存在精度等方面的不足,提出了一种多电机共轴驱动的七自由度机械臂设计方案,在机械臂的腰、肩、肘关节处布置了双电机共轴驱动的关节结构。提出了双电机共轴驱动的消隙控制方法和同步控制方法,并给... 针对机器人在加工和装配等领域应用时存在精度等方面的不足,提出了一种多电机共轴驱动的七自由度机械臂设计方案,在机械臂的腰、肩、肘关节处布置了双电机共轴驱动的关节结构。提出了双电机共轴驱动的消隙控制方法和同步控制方法,并给出了上述两种控制算法之间平滑切换的转换条件。在底层控制基础上,应用ROS和EtherCAT总线技术搭建了机械臂的上层控制系统。结果表明,本文设计的七自由度机械臂系统在精度、负载能力上均具有一定的优势。 展开更多

关键词 七自由度机械臂 双电机驱动 消隙 同步控制 EtherCAT总线

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