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软体机器人驱动、建模与应用研究综述
被引量:
29
1
作者
徐丰羽
孟凡昌
+3 位作者
范保杰
彭高亮
申景金
蒋国平
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2019年第3期64-75,共12页
软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度髙、环境适应性好、人机交互性强、功能多样等特点,在医疗保健、物品抓持、野外侦查等诸多领域有着广阔的应用前景。文中从软体机器人的发展历程、驱动方式、建模与应用等方面对软体机器人进...
软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度髙、环境适应性好、人机交互性强、功能多样等特点,在医疗保健、物品抓持、野外侦查等诸多领域有着广阔的应用前景。文中从软体机器人的发展历程、驱动方式、建模与应用等方面对软体机器人进行综述,介绍了从超冗余度机器人到连续体机器人,再到完全应用软体材料制成的纯软体机器人的发展过程;阐述了软体机器人的驱动方式:柔性流体驱动、基于堵塞原理的半主动驱动、嵌入索丝(绳索或形状记忆合金SMA)的可变长度驱动、电活性聚合物软体驱动等;介绍目前软体机器人常用的建模控制方法,以及软体机器人广泛的应用前景;最后,总结了软体机器人驱动方式存在的一些主要问题以及未来的研究方向。
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关键词
软体机器人
软体驱动器
建模控制
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职称材料
软体机器人的驱动器及制作方法研究综述
被引量:
14
2
作者
徐丰羽
郭义全
+2 位作者
周映江
吴明亮
宋玉蓉
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2018年第4期69-80,共12页
软体机器人是一种由软体材料制成的新型机器人,具有结构柔顺度高、环境适应性好、功能类型多样等优点,在康复、探测、救援等领域都具有广阔的应用前景。文中首先介绍了软体机器人的总体研究情况,包括软体机器人的发展过程及其结构类型;...
软体机器人是一种由软体材料制成的新型机器人,具有结构柔顺度高、环境适应性好、功能类型多样等优点,在康复、探测、救援等领域都具有广阔的应用前景。文中首先介绍了软体机器人的总体研究情况,包括软体机器人的发展过程及其结构类型;其次,介绍了软体驱动器的类型和制作方法,包括气动驱动、SMA驱动、IPMC驱动、DE驱动、响应水凝胶驱动、化学反应驱动、活体细胞驱动;再次,介绍了软体机器人的整体制作方法;最后,分析了软体机器人制作方法方面的缺点,并得出未来软体机器人的制作会向多功能化、高集成化、微型化等方向发展的结论。
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关键词
软体机器人
柔性驱动器
制作方法
仿生机理
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职称材料
软体机器人运动学与动力学建模综述
被引量:
22
3
作者
蒋国平
孟凡昌
+1 位作者
申景金
徐丰羽
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2018年第1期20-26,共7页
软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度高、环境适应性好、亲和性强、功能多样等特点。近年来,软体机器人领域发展较快,取得的进展表明,应用软体材料制作的机器人在适应性和灵活性方面超越了传统的刚性体机器人。由于其结构固有的...
软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度高、环境适应性好、亲和性强、功能多样等特点。近年来,软体机器人领域发展较快,取得的进展表明,应用软体材料制作的机器人在适应性和灵活性方面超越了传统的刚性体机器人。由于其结构固有的顺应性,软体机器人可明显提高人机交互性能。文中首先介绍了软体机器人研究现状,然后详细介绍了软体机器人运动学建模常用的分段常曲率方法,阐述了应用拉格朗日方程建立软体机器人动力学模型的分析方法,最后分析了目前软体机器人建模方面的主要挑战,提出了软体机器人运动学与动力学建模的发展方向。
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关键词
软体机器人
运动学建模
动力学建模
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职称材料
基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划
被引量:
55
4
作者
赵静
汤云峰
+2 位作者
蒋国平
徐丰羽
丁洁
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2019年第6期73-78,共6页
为了解决蚁群算法在移动机器人路径规划应用中的不足,通过改进启发函数和信息素挥发因子来提升算法的性能。首先,利用栅格法的便捷性对环境进行建模,对每个栅格进行标记,使蚁群从初始栅格移动到目标栅格进行路径搜索;然后,构造新的启发...
为了解决蚁群算法在移动机器人路径规划应用中的不足,通过改进启发函数和信息素挥发因子来提升算法的性能。首先,利用栅格法的便捷性对环境进行建模,对每个栅格进行标记,使蚁群从初始栅格移动到目标栅格进行路径搜索;然后,构造新的启发函数以提高蚂蚁搜索的目的性及算法的运算速度;最后,使挥发因子自适应变化,保证蚂蚁在全面地搜索路径时也能够快速收敛。多次实验的结果证明,在有较多障碍物的情况下,改进的算法能够帮助移动机器人快速寻找到最优路径。
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关键词
蚁群算法
机器人
自适应
启发函数
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职称材料
异质多智能体系统的自适应点对点拟一致性控制
被引量:
1
5
作者
查昕昕
王正新
蒋国平
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022年第1期101-110,共10页
考虑了各层内部节点和两层网络间对应节点都是异质的,设计了自适应的一致性控制协议,并分别研究了线性多智能体系统和非线性多智能体系统两种情形。针对线性异质多智能体系统,利用线性矩阵不等式和稳定性方法证明了两层网络节点之间可...
考虑了各层内部节点和两层网络间对应节点都是异质的,设计了自适应的一致性控制协议,并分别研究了线性多智能体系统和非线性多智能体系统两种情形。针对线性异质多智能体系统,利用线性矩阵不等式和稳定性方法证明了两层网络节点之间可以实现点对点拟一致性;针对具有Lipschitz型动力学的非线性异质多智能体系统,也给出了两层网络节点之间实现点对点拟一致性的充分判据。最后,给出了数值仿真说明理论结果的有效性。
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关键词
异质网络
多智能体系统
自适应控制
点对点拟一致性
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职称材料
基于改进粒子群算法的无人机三维路径规划
被引量:
5
6
作者
朱润泽
赵静
+2 位作者
蒋国平
肖敏
徐丰羽
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2024年第6期120-127,共8页
因传统粒子群算法在无人机三维路径规划对参数具有较强的依赖性以及容易陷入局部最优的缺点,通过引入混沌映射、改进迭代公式以及引入柯西变异算子优化传统算法的性能。首先,建立无人机三维作业空间;其次,考虑地面和空中悬浮障碍因素,...
因传统粒子群算法在无人机三维路径规划对参数具有较强的依赖性以及容易陷入局部最优的缺点,通过引入混沌映射、改进迭代公式以及引入柯西变异算子优化传统算法的性能。首先,建立无人机三维作业空间;其次,考虑地面和空中悬浮障碍因素,构建适应度函数,在算法迭代过程中,引入带区间约束的Logistic混沌映射增强粒子初始分布的随机性,并利用改进非线性迭代公式平衡算法的全局搜索能力与局部搜索能力,继而引入柯西变异算子避免算法陷入局部最优;最后,大量实验结果证明,相较于3种典型路径规划算法,改进粒子群算法具有较强的跳出局部最优的能力,且具有较稳定的寻优能力。
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关键词
粒子群算法
混沌映射
非线性
柯西变异
三维路径规划
无人机
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职称材料
基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法
被引量:
3
7
作者
沈世斌
谢非
+3 位作者
赵静
钱伟行
康国华
刘锡祥
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期495-506,共12页
卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相...
卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相位控制的SINS与GNSS超紧组合环路信号解调方法,进一步分析SINS与GNSS超紧组合环路信号跟踪特性。对卫星信号受干扰环境及动态条件下的相位控制超紧组合与频率控制超紧组合方法的导航性能进行试验对比分析,结果表明相位控制超紧组合方法具有更稳定的定位性能,并可提高约7 dB的抗干扰能力。
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关键词
惯性导航系统
卫星导航系统
组合导航系统
超紧组合
相位控制
信号解调
抗干扰
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职称材料
题名
软体机器人驱动、建模与应用研究综述
被引量:
29
1
作者
徐丰羽
孟凡昌
范保杰
彭高亮
申景金
蒋国平
机构
南京邮电大学
自动化学院
南京邮电大学江苏省物联网智能机器人工程实验室
哈尔滨工业
大学
机器人
技术与系统国家重点
实验室
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2019年第3期64-75,共12页
基金
国家自然科学基金(51775284,61728302)
机器人技术与系统国家重点实验室2017年开放课题重点项目(SKLRS-2017-KF-10)
江苏省研究生科研与实践创新计划(SJCX18_0299)资助项目
文摘
软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度髙、环境适应性好、人机交互性强、功能多样等特点,在医疗保健、物品抓持、野外侦查等诸多领域有着广阔的应用前景。文中从软体机器人的发展历程、驱动方式、建模与应用等方面对软体机器人进行综述,介绍了从超冗余度机器人到连续体机器人,再到完全应用软体材料制成的纯软体机器人的发展过程;阐述了软体机器人的驱动方式:柔性流体驱动、基于堵塞原理的半主动驱动、嵌入索丝(绳索或形状记忆合金SMA)的可变长度驱动、电活性聚合物软体驱动等;介绍目前软体机器人常用的建模控制方法,以及软体机器人广泛的应用前景;最后,总结了软体机器人驱动方式存在的一些主要问题以及未来的研究方向。
关键词
软体机器人
软体驱动器
建模控制
Keywords
soft robot
soft actuator
modeling and control
分类号
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
软体机器人的驱动器及制作方法研究综述
被引量:
14
2
作者
徐丰羽
郭义全
周映江
吴明亮
宋玉蓉
机构
南京邮电大学
自动化学院
南京邮电大学江苏省物联网智能机器人工程实验室
兰州理工
大学
机电
工程
学院
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2018年第4期69-80,共12页
基金
国家自然科学基金(51775284
61728302)
+2 种基金
江苏省自然科学基金青年基金(BK20150851)
江苏省自然科学基金(SBK2015021066)
机器人技术与系统国家重点实验室开放课题重点项目(SKLRS-2017-KF-10)资助项目
文摘
软体机器人是一种由软体材料制成的新型机器人,具有结构柔顺度高、环境适应性好、功能类型多样等优点,在康复、探测、救援等领域都具有广阔的应用前景。文中首先介绍了软体机器人的总体研究情况,包括软体机器人的发展过程及其结构类型;其次,介绍了软体驱动器的类型和制作方法,包括气动驱动、SMA驱动、IPMC驱动、DE驱动、响应水凝胶驱动、化学反应驱动、活体细胞驱动;再次,介绍了软体机器人的整体制作方法;最后,分析了软体机器人制作方法方面的缺点,并得出未来软体机器人的制作会向多功能化、高集成化、微型化等方向发展的结论。
关键词
软体机器人
柔性驱动器
制作方法
仿生机理
Keywords
soft robots
soft actuator
manufacturing methods
bionic mechanism
分类号
TP241.3 [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
软体机器人运动学与动力学建模综述
被引量:
22
3
作者
蒋国平
孟凡昌
申景金
徐丰羽
机构
南京邮电大学
自动化学院
南京邮电大学江苏省物联网智能机器人工程实验室
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2018年第1期20-26,共7页
基金
国家自然科学基金(51775284
61728302)
+1 种基金
江苏省自然科学基金(BK20151505)
机器人技术与系统国家重点实验室2017年开放课题重点项目(SKLRS-2017-KF-10)资助项目
文摘
软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度高、环境适应性好、亲和性强、功能多样等特点。近年来,软体机器人领域发展较快,取得的进展表明,应用软体材料制作的机器人在适应性和灵活性方面超越了传统的刚性体机器人。由于其结构固有的顺应性,软体机器人可明显提高人机交互性能。文中首先介绍了软体机器人研究现状,然后详细介绍了软体机器人运动学建模常用的分段常曲率方法,阐述了应用拉格朗日方程建立软体机器人动力学模型的分析方法,最后分析了目前软体机器人建模方面的主要挑战,提出了软体机器人运动学与动力学建模的发展方向。
关键词
软体机器人
运动学建模
动力学建模
Keywords
soft robots
kinematics modeling
dynamics modeling
分类号
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
基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划
被引量:
55
4
作者
赵静
汤云峰
蒋国平
徐丰羽
丁洁
机构
南京邮电大学
自动化学院、人工
智能
学院
南京邮电大学江苏省物联网智能机器人工程实验室
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2019年第6期73-78,共6页
基金
江苏省“六大人才高峰”(JY-081)资助项目
文摘
为了解决蚁群算法在移动机器人路径规划应用中的不足,通过改进启发函数和信息素挥发因子来提升算法的性能。首先,利用栅格法的便捷性对环境进行建模,对每个栅格进行标记,使蚁群从初始栅格移动到目标栅格进行路径搜索;然后,构造新的启发函数以提高蚂蚁搜索的目的性及算法的运算速度;最后,使挥发因子自适应变化,保证蚂蚁在全面地搜索路径时也能够快速收敛。多次实验的结果证明,在有较多障碍物的情况下,改进的算法能够帮助移动机器人快速寻找到最优路径。
关键词
蚁群算法
机器人
自适应
启发函数
Keywords
ant colony algorithm
robot
self-adaption
heuristic function
分类号
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
异质多智能体系统的自适应点对点拟一致性控制
被引量:
1
5
作者
查昕昕
王正新
蒋国平
机构
南京邮电大学
理学院
南京邮电大学
南京邮电大学
自动化学院、人工
智能
学院
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022年第1期101-110,共10页
基金
国家自然科学基金(61873326)
江苏高校“青蓝工程”
南京邮电大学校级科研基金(NY220032)资助项目。
文摘
考虑了各层内部节点和两层网络间对应节点都是异质的,设计了自适应的一致性控制协议,并分别研究了线性多智能体系统和非线性多智能体系统两种情形。针对线性异质多智能体系统,利用线性矩阵不等式和稳定性方法证明了两层网络节点之间可以实现点对点拟一致性;针对具有Lipschitz型动力学的非线性异质多智能体系统,也给出了两层网络节点之间实现点对点拟一致性的充分判据。最后,给出了数值仿真说明理论结果的有效性。
关键词
异质网络
多智能体系统
自适应控制
点对点拟一致性
Keywords
heterogeneous networks
multi-agent systems
adaptive control
node-to-node quasi-consensus
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
O231.5 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
基于改进粒子群算法的无人机三维路径规划
被引量:
5
6
作者
朱润泽
赵静
蒋国平
肖敏
徐丰羽
机构
南京邮电大学
自动化学院
南京邮电大学江苏省物联网智能机器人工程实验室
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2024年第6期120-127,共8页
基金
航空航天结构力学及控制国家重点实验室开放课题(MCMS-E-0123G04)
工业控制技术全国重点实验室开放课题(ICT2023B21)
+3 种基金
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX24_1214)
国家自然科学基金面上项目(51775284)
直升机动力学全国重点实验室开放课题(2024-ZSJ-LB-02-05)
南京邮电大学校级自然科学基金(NY223119)资助项目。
文摘
因传统粒子群算法在无人机三维路径规划对参数具有较强的依赖性以及容易陷入局部最优的缺点,通过引入混沌映射、改进迭代公式以及引入柯西变异算子优化传统算法的性能。首先,建立无人机三维作业空间;其次,考虑地面和空中悬浮障碍因素,构建适应度函数,在算法迭代过程中,引入带区间约束的Logistic混沌映射增强粒子初始分布的随机性,并利用改进非线性迭代公式平衡算法的全局搜索能力与局部搜索能力,继而引入柯西变异算子避免算法陷入局部最优;最后,大量实验结果证明,相较于3种典型路径规划算法,改进粒子群算法具有较强的跳出局部最优的能力,且具有较稳定的寻优能力。
关键词
粒子群算法
混沌映射
非线性
柯西变异
三维路径规划
无人机
Keywords
particle swarm optimization(PSO)
chaotic mapping
nonlinearity
Cauchy variation
three-dimensional path planning
unmanned aerial vehicle(UAV)
分类号
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法
被引量:
3
7
作者
沈世斌
谢非
赵静
钱伟行
康国华
刘锡祥
机构
南京
师范
大学
电气与自动化
工程
学院
南京
智能
高端装备产业研究院有限公司
南京邮电大学
自动化学院
南京邮电大学江苏省物联网智能机器人工程实验室
南京
航空航天
大学
微小卫星研究中心
东南
大学
仪器科学与
工程
学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期495-506,共12页
基金
国家自然科学基金项目(61601228、41974033、61803208)
江苏省自然科学基金项目(BK20161021、BK20180726)
+1 种基金
江苏省“六大人才高峰”人才支持计划项目(2016-DZXX-035)
江苏省高校自然科学基金项目(17KJB510031)。
文摘
卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相位控制的SINS与GNSS超紧组合环路信号解调方法,进一步分析SINS与GNSS超紧组合环路信号跟踪特性。对卫星信号受干扰环境及动态条件下的相位控制超紧组合与频率控制超紧组合方法的导航性能进行试验对比分析,结果表明相位控制超紧组合方法具有更稳定的定位性能,并可提高约7 dB的抗干扰能力。
关键词
惯性导航系统
卫星导航系统
组合导航系统
超紧组合
相位控制
信号解调
抗干扰
Keywords
strapdown inertial navigation system
global navigation satellite system
integrated navigation system
ultra-tight integration
phase control
signal demodulation
anti-jamming
分类号
V249.32+8 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
软体机器人驱动、建模与应用研究综述
徐丰羽
孟凡昌
范保杰
彭高亮
申景金
蒋国平
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2019
29
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职称材料
2
软体机器人的驱动器及制作方法研究综述
徐丰羽
郭义全
周映江
吴明亮
宋玉蓉
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2018
14
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职称材料
3
软体机器人运动学与动力学建模综述
蒋国平
孟凡昌
申景金
徐丰羽
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2018
22
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职称材料
4
基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划
赵静
汤云峰
蒋国平
徐丰羽
丁洁
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2019
55
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职称材料
5
异质多智能体系统的自适应点对点拟一致性控制
查昕昕
王正新
蒋国平
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022
1
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下载PDF
职称材料
6
基于改进粒子群算法的无人机三维路径规划
朱润泽
赵静
蒋国平
肖敏
徐丰羽
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2024
5
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职称材料
7
基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法
沈世斌
谢非
赵静
钱伟行
康国华
刘锡祥
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
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