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7自由度仿人机械臂工作空间求解的降密蒙特卡洛法
被引量：
3
1
作者
窦汝桐
于慎波
+3 位作者
孙凤
夏鹏澎
横井浩史
姜银来
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1328-1338,共11页
针对蒙特卡洛法和改进蒙特卡洛法在求解机械臂工作空间时存在精度不够准确和加密点云浪费的问题,提出一种降密蒙特卡洛法.首先,基于蒙特卡洛法中随机点分布不均的特性,对机械臂初始工作空间进行均匀加密,使空间的内部与边界区域分明;然...
针对蒙特卡洛法和改进蒙特卡洛法在求解机械臂工作空间时存在精度不够准确和加密点云浪费的问题,提出一种降密蒙特卡洛法.首先,基于蒙特卡洛法中随机点分布不均的特性,对机械臂初始工作空间进行均匀加密,使空间的内部与边界区域分明;然后,采用扩展关节角度和循环加密随机点的方式,只对边界区域进行加密,达到降低工作空间随机点云密度的目的;同时,还研究了该方法中初始点云数量、各轴向分割体素数量、精度阈值、扩展关节角度和循环次数等参数对工作空间精度的影响;最后,通过仿真分析对降密蒙特卡洛法的有效性进行验证.结果表明:相比于蒙特卡洛法,降密蒙特卡洛法在工作空间平均误差率为0.022 42%时,总随机点云数量降幅为93.89%;相比于改进蒙特卡洛法,在循环次数为2次和4次时,降密蒙特卡洛法工作空间的平均误差率分别降低0.138 53%和0.113 29%,总随机点云数量降幅分别为44.83%和64.52%.
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关键词
7自由度仿人机械臂
工作空间
蒙特卡洛法
体素网格法
降密蒙特卡洛法
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职称材料
多电机耦合驱动式仿人机械臂设计与传动特性分析
被引量：
3
2
作者
窦汝桐
于慎波
+4 位作者
翟凤晨
夏鹏澎
李文扬
横井浩史
姜银来
《机床与液压》
北大核心
2023年第21期23-30,共8页
针对传统仿人机械臂载荷与自重比低的问题,提出一种多电机耦合驱动式仿人机械臂。根据人臂的运动特性,确定串联结构下的仿人机械臂构型,并将机械臂划分为肩关节模块、肘关节模块和腕关节模块。分析单电机驱动单关节的绳索传动特性,推导...
针对传统仿人机械臂载荷与自重比低的问题,提出一种多电机耦合驱动式仿人机械臂。根据人臂的运动特性,确定串联结构下的仿人机械臂构型,并将机械臂划分为肩关节模块、肘关节模块和腕关节模块。分析单电机驱动单关节的绳索传动特性,推导该模型下电机与关节的扭矩映射关系和转角映射关系。研究各模块中多电机耦合驱动多关节的电机布局和绳索绕线方式,解释各模块中多电机耦合后的工作原理,推导各模块中电机与关节的扭矩映射关系和转角映射关系。并通过实验验证各模块中映射关系的正确性,以及各模块关节的承载能力。结果表明:多电机耦合驱动方式在保证质量的前提下,可以有效提高各关节的承载力,为仿人机械臂的设计提供理论依据。
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关键词
仿人机械臂
绳索驱动
多电机耦合驱动
模块化设计
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职称材料
题名
7自由度仿人机械臂工作空间求解的降密蒙特卡洛法
被引量：
3
1
作者
窦汝桐
于慎波
孙凤
夏鹏澎
横井浩史
姜银来
机构
沈阳工业
大学
机械
工程
学院
电气通信大学机械与智能系统工程学院
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1328-1338,共11页
基金
国家自然科学基金(52005344,52005345,51175350)
国家重点研发计划(2020YFC2006701)
+2 种基金
辽宁省教育厅项目(LFGD2020002)
辽宁省“揭榜挂帅”科技重大专项(2022JH1/10400027)
日本学术振兴会科研费(JP18H03761,JP19K12877)。
文摘
针对蒙特卡洛法和改进蒙特卡洛法在求解机械臂工作空间时存在精度不够准确和加密点云浪费的问题,提出一种降密蒙特卡洛法.首先,基于蒙特卡洛法中随机点分布不均的特性,对机械臂初始工作空间进行均匀加密,使空间的内部与边界区域分明;然后,采用扩展关节角度和循环加密随机点的方式,只对边界区域进行加密,达到降低工作空间随机点云密度的目的;同时,还研究了该方法中初始点云数量、各轴向分割体素数量、精度阈值、扩展关节角度和循环次数等参数对工作空间精度的影响;最后,通过仿真分析对降密蒙特卡洛法的有效性进行验证.结果表明:相比于蒙特卡洛法,降密蒙特卡洛法在工作空间平均误差率为0.022 42%时,总随机点云数量降幅为93.89%;相比于改进蒙特卡洛法,在循环次数为2次和4次时,降密蒙特卡洛法工作空间的平均误差率分别降低0.138 53%和0.113 29%,总随机点云数量降幅分别为44.83%和64.52%.
关键词
7自由度仿人机械臂
工作空间
蒙特卡洛法
体素网格法
降密蒙特卡洛法
Keywords
7 degrees of freedom humanoid robot arm
workspace
Monte Carlo method
voxel grid method
density-reducing Monte Carlo method
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
多电机耦合驱动式仿人机械臂设计与传动特性分析
被引量：
3
2
作者
窦汝桐
于慎波
翟凤晨
夏鹏澎
李文扬
横井浩史
姜银来
机构
沈阳工业
大学
机械
工程
学院
电气通信大学机械与智能系统工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2023年第21期23-30,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(51175350)
JSPS KAKENHI Grants(JP18H03761,JP19K12877)。
文摘
针对传统仿人机械臂载荷与自重比低的问题,提出一种多电机耦合驱动式仿人机械臂。根据人臂的运动特性,确定串联结构下的仿人机械臂构型,并将机械臂划分为肩关节模块、肘关节模块和腕关节模块。分析单电机驱动单关节的绳索传动特性,推导该模型下电机与关节的扭矩映射关系和转角映射关系。研究各模块中多电机耦合驱动多关节的电机布局和绳索绕线方式,解释各模块中多电机耦合后的工作原理,推导各模块中电机与关节的扭矩映射关系和转角映射关系。并通过实验验证各模块中映射关系的正确性,以及各模块关节的承载能力。结果表明:多电机耦合驱动方式在保证质量的前提下,可以有效提高各关节的承载力,为仿人机械臂的设计提供理论依据。
关键词
仿人机械臂
绳索驱动
多电机耦合驱动
模块化设计
Keywords
Humanoid robot arm
Rope-driving
Multi-motor coupling driving mode
Modular design
分类号
TP241 [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
7自由度仿人机械臂工作空间求解的降密蒙特卡洛法
窦汝桐
于慎波
孙凤
夏鹏澎
横井浩史
姜银来
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
2
多电机耦合驱动式仿人机械臂设计与传动特性分析
窦汝桐
于慎波
翟凤晨
夏鹏澎
李文扬
横井浩史
姜银来
《机床与液压》
北大核心
2023
3
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