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双Bouc-Wen模型结构的柔性关节复杂迟滞特性建模方法
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作者 党选举 肖康旭 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期25-30,共6页
针对协作机器人柔性关节的强非线性、非对称性及非光滑复杂迟滞特性高精度建模问题,提出基于双Bouc-Wen模型结构的柔性关节迟滞特性建模方法。在第一个基于非线性递推最小二乘法参数辨识的Bouc-Wen模型基础上,为进一步提高模型精度,增... 针对协作机器人柔性关节的强非线性、非对称性及非光滑复杂迟滞特性高精度建模问题,提出基于双Bouc-Wen模型结构的柔性关节迟滞特性建模方法。在第一个基于非线性递推最小二乘法参数辨识的Bouc-Wen模型基础上,为进一步提高模型精度,增加第二个Bouc-Wen模型用于描述第一个模型的输出误差。将两个模型串联,构建一个混合结构的关节迟滞模型,用于描述柔性关节强非线性、非对称性及非光滑复杂迟滞特性。基于Franka协作机器人平台,采集关节数据,验证所迟滞模型的有效性。实验结果表明:相比经典PI迟滞模型和独立Bouc-Wen迟滞模型,所构建的双Bouc-Wen模型结构的柔性关节复杂迟滞特性模型MAE分别降低了83.2%和74.8%,RMSE分别降低了81.8%和81.1%,具有较高的模型精度和泛化能力。 展开更多
关键词 协作机器人 柔性关节 迟滞建模 BOUC-WEN模型 非线性递推最小二乘法
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基于刚度阻尼特征的神经网络自适应阻抗控制
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作者 党选举 黄伟健 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期1-8,共8页
针对打磨机器人阻抗控制的力跟踪性能受环境刚度未知和环境位置变化影响的问题,提出了一种基于刚度阻尼特征的神经网络自适应阻抗控制方法。由于环境参数未知导致参考轨迹不易确定,构造了一个自适应PI控制律,进行参考轨迹补偿,减小力跟... 针对打磨机器人阻抗控制的力跟踪性能受环境刚度未知和环境位置变化影响的问题,提出了一种基于刚度阻尼特征的神经网络自适应阻抗控制方法。由于环境参数未知导致参考轨迹不易确定,构造了一个自适应PI控制律,进行参考轨迹补偿,减小力跟踪的稳态误差;为了提高力跟踪控制的动态性能,根据力误差对刚度系数及阻尼系数的统一调节规律——刚度阻尼特征,并结合力误差具有时变、非线性的特点,设计了一个描述力误差与刚度阻尼特征关系的激活函数,构建自适应阻抗参数神经网络模型,其输出为刚度系数和阻尼系数,通过基于参考轨迹补偿与自适应阻抗参数神经网络模型融合的阻抗控制,保证力跟踪控制的柔顺性。仿真结果表明,相比于传统阻抗控制和参考轨迹PI补偿的阻抗控制,所提出的自适应阻抗控制方法具有更好的力跟踪效果。 展开更多
关键词 力柔顺控制 未知环境 参考轨迹补偿 变阻抗参数模型 神经网络
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基于相位超前补偿的TCN神经网络柔性关节的复杂迟滞建模研究
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作者 党选举 张清羽 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第12期38-44,共7页
针对轻型工业机器人柔性关节的复杂迟滞特性建模问题,基于电机驱动电流与扭转角之间关系,描述关节的迟滞特性,提出了一个基于相位超前补偿的机器人柔性关节改进TCN(temporal convolutional network)迟滞模型。在通过卡尔曼滤波还原剔除... 针对轻型工业机器人柔性关节的复杂迟滞特性建模问题,基于电机驱动电流与扭转角之间关系,描述关节的迟滞特性,提出了一个基于相位超前补偿的机器人柔性关节改进TCN(temporal convolutional network)迟滞模型。在通过卡尔曼滤波还原剔除噪声干扰后的关节迟滞特性数据基础上,主要研究设计一种改进TCN迟滞模型,在模型各分支引入不同因子的扩张卷积,解决了TCN神经网络迟滞模型在极值点存在较大误差问题;针对改进TCN迟滞模型依然存在由相位滞后引起的误差,设计相位超前环节与TCN神经网络模型串联,构造一个基于相位超前补偿的改进TCN神经网络迟滞模型,进一步提高了迟滞模型精度。与改进TCN迟滞模型及典型PI迟滞模型相比,实验结果验证了所提出的机器人关节迟滞模型,具有较高精度。 展开更多
关键词 柔性关节 复杂迟滞特性 TCN 相位超前 迟滞模型
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多域特征融合的脑电信号肢体运动特征提取与动作识别 被引量:1
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作者 肖健 党选举 《电子测量技术》 北大核心 2024年第18期23-30,共8页
在脑电信号的肢体运动想象特征分类识别中,融合不同域特征提取时,存在动作识别准确度不高的问题。针对此问题,本文依据多通道采集中肢体运动想象脑电特征的复杂不同域关系,设计了用于识别肢体动作的脑电-对称正定网络运动特征分类模型,... 在脑电信号的肢体运动想象特征分类识别中,融合不同域特征提取时,存在动作识别准确度不高的问题。针对此问题,本文依据多通道采集中肢体运动想象脑电特征的复杂不同域关系,设计了用于识别肢体动作的脑电-对称正定网络运动特征分类模型,有效提取并融合不同域特征,实现了基于脑电信号的肢体特征分类以及动作的有效识别。实验结果表明,在识别四类肢体是否运动的运动想象数据集BCI Competition IV 2a上,基于所构建的分类模型在动作识别时的准确率达到0.85,Kappa系数达到0.80,具有较高精度。 展开更多
关键词 脑机接口 运动想象 黎曼几何 小波包分解 神经网络
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多层特征融合与混合注意力的物体位姿估计 被引量:1
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作者 白一凡 党选举 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期32-36,41,共6页
在工业机器人抓取过程中,针对物体无纹理、存在遮挡、场景杂乱的情况下的6D位姿精确估计问题,提出一种多层特征融合与混合空间通道注意力的物体6D位姿估计算法。设计了一种垂直连接的双向特征融合金字塔网络,实现多层特征融合,提升对目... 在工业机器人抓取过程中,针对物体无纹理、存在遮挡、场景杂乱的情况下的6D位姿精确估计问题,提出一种多层特征融合与混合空间通道注意力的物体6D位姿估计算法。设计了一种垂直连接的双向特征融合金字塔网络,实现多层特征融合,提升对目标关键点的检测性能。嵌入混合空间通道注意力机制,聚焦空间和通道两个维度上的特征信息,增强模型的局部表征能力。在LineMod数据集及Occlusion LineMod遮挡数据集上的实验结果表明所提出算法的优越性及有效性,且能够有效处理背景杂乱及遮挡问题。 展开更多
关键词 工业机器人 遮挡物体 多层特征融合 混合注意力 位姿估计
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融合正逆程特征的GRU神经网络关节迟滞特性建模研究
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作者 党选举 张一晨 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第11期107-115,共9页
针对未配置负载转矩传感器的低成本轻型工业机器人柔性关节复杂迟滞特性的高精度建模问题,文章以电机驱动电流间接反映负载转矩的变化,采用驱动电流-扭转角之间的关系描述柔性关节迟滞特性,提出了一种融合正、逆程特征的GRU神经网络迟... 针对未配置负载转矩传感器的低成本轻型工业机器人柔性关节复杂迟滞特性的高精度建模问题,文章以电机驱动电流间接反映负载转矩的变化,采用驱动电流-扭转角之间的关系描述柔性关节迟滞特性,提出了一种融合正、逆程特征的GRU神经网络迟滞模型。将关节迟滞特性中正、逆程特有的特征融入GRU神经网络迟滞模型中,利用基于卡尔曼滤波的电流增量,提取正程和逆程的特征,描述电流-扭转角迟滞特性中正、逆程所表现出的多值特性。将历史预测结果作为新信息输入模型,构造具有记忆能力和非线性映射能力的动态GRU神经网络迟滞模型。实验结果验证了所提出的柔性关节迟滞模型具有良好的预测能力和较高的模型精度。 展开更多
关键词 特征融合 正逆程特征 迟滞建模 数据驱动
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柔性关节复杂迟滞特性的改进WLSSVM建模方法
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作者 党选举 马樑海 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第12期33-39,共7页
针对协作机器人柔性关节传动过程中固有复杂迟滞特性影响执行精度的问题,提出基于中间变量的非线性自回归移动平均(NARMAX)结构的改进加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)迟滞模型。引入PI算子产生中间变量,将迟滞的多值映射转换为单值映射... 针对协作机器人柔性关节传动过程中固有复杂迟滞特性影响执行精度的问题,提出基于中间变量的非线性自回归移动平均(NARMAX)结构的改进加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)迟滞模型。引入PI算子产生中间变量,将迟滞的多值映射转换为单值映射,引入输出力矩和扭转角历史值,使模型具有动态特性;LSSVM求解问题时易受模型输出误差大的数据点影响,在目标优化函数中增加具有自适应调整因子的模型输出误差构成的正则项,达到进一步提高模型精度和抗干扰能力目的。以FRANKA协作机器人关节为对象进行建模与验证,实验结果表明,相比LSSVM迟滞模型和NARMAX迟滞模型,改进WLSSVM迟滞模型具有较高的模型精度。 展开更多
关键词 协作机器人 柔性关节 复杂迟滞特性 中间变量 自适应调整因子
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基于FP-Growth的图上随机游走推荐方法 被引量:1
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作者 卞梦阳 杨青 +2 位作者 张敬伟 张会兵 钱俊彦 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第6期232-236,共5页
推荐是促进诸如社交网络等应用活跃度的重要模式,但庞大的节点规模以及复杂的节点间关系给社交网络的推荐问题带来了挑战。随机游走是一种能够有效解决这类推荐问题的策略,但传统的随机游走算法没有充分考虑相邻节点间影响力的差异。提... 推荐是促进诸如社交网络等应用活跃度的重要模式,但庞大的节点规模以及复杂的节点间关系给社交网络的推荐问题带来了挑战。随机游走是一种能够有效解决这类推荐问题的策略,但传统的随机游走算法没有充分考虑相邻节点间影响力的差异。提出一种基于FP-Growth的图上随机游走推荐方法,其基于社交网络的图结构,引入FPGrowth算法来挖掘相邻节点之间的频繁度,在此基础上构造转移概率矩阵来进行随机游走计算,最后得到好友重要程度排名并做出推荐。该方法既保留了随机游走方法能有效缓解数据稀疏性等特性,又权衡了不同节点连接关系的差异性。实验结果表明,提出的方法比传统随机游走算法的推荐性能更佳。 展开更多
关键词 社交网络 好友推荐 频繁项挖掘 随机游走
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