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连续体机器人显式时间归零动态运动控制
1
作者 刘宜成 程靖 +2 位作者 严文 梁斌 陈章 《电光与控制》 北大核心 2026年第3期32-38,45,共8页
针对柔性材料构成的连续体机器人在轨迹跟踪控制中难以快速收敛的问题,提出了一种基于显式时间的归零动态模型。首先,基于显式时间理论设计了归零动态方程,确保误差监视函数能够在显式时间内快速收敛至零。随后,基于此模型,针对连续体... 针对柔性材料构成的连续体机器人在轨迹跟踪控制中难以快速收敛的问题,提出了一种基于显式时间的归零动态模型。首先,基于显式时间理论设计了归零动态方程,确保误差监视函数能够在显式时间内快速收敛至零。随后,基于此模型,针对连续体机器人建模复杂且难以设计控制器的难题,提出了一种通用的雅可比矩阵状态估计器和逆运动学求解器,构建了适用于连续体机器人显式时间运动控制的收敛方法,并通过数值仿真验证了所提方法的可行性。最后,设计搭建了连续体机器人实验平台并验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 连续体机器人 显式时间 归零动态学 状态估计 逆运动学
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磁流变阻尼器的液压足式机器人柔顺着陆控制
2
作者 杨坤全 郑志坚 +2 位作者 马佰周 付云峰 黄惠 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期162-170,共9页
针对机器人足端着陆冲击易引发机身振动而导致零部件受损等问题,提出基于磁流变阻尼器高功率密度与快速响应能力的抗冲击构型设计及柔顺控制方法,以抑制着陆冲击并提升系统可靠性.为解决液压肢腿单元缺乏抗冲击装置且阻尼较低的问题,设... 针对机器人足端着陆冲击易引发机身振动而导致零部件受损等问题,提出基于磁流变阻尼器高功率密度与快速响应能力的抗冲击构型设计及柔顺控制方法,以抑制着陆冲击并提升系统可靠性.为解决液压肢腿单元缺乏抗冲击装置且阻尼较低的问题,设计多级流道式磁流变阻尼器,并与液压缸串联构成液压阻尼作动器(HDA),提高液压作动器的抗冲击特性.开展HDA力学性能测试,结合遗传算法辨识模型参数,获得精确描述其动态特性的动力学模型.建立液压肢腿单元垂落等效模型,以足端冲击力最小与缓冲行程最大为优化目标,提出肢腿单元柔顺着陆缓冲策略.通过液压肢腿单元实验结果证明,HDA及着陆控制策略的设计显著提升了液压肢腿单元的柔顺着陆能力. 展开更多
关键词 液压足式机器人 磁流变阻尼器 液压阻尼作动器 动力学模型 柔顺着陆
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基于深度学习网络和领域知识图谱的机械臂故障智能诊断研究
3
作者 张顺堂 许佳宇 宋海草 《机床与液压》 北大核心 2026年第3期85-94,共10页
针对机械臂故障诊断领域存在的故障原因复杂和诊断过程缺乏解释性问题,提出一种基于深度学习与知识图谱的智能诊断方法。构建基于双向编码器表征法(BERT),并融合双向长短期记忆网络(BiLSTM)、注意力(Attention)机制与条件随机场(CRF)模... 针对机械臂故障诊断领域存在的故障原因复杂和诊断过程缺乏解释性问题,提出一种基于深度学习与知识图谱的智能诊断方法。构建基于双向编码器表征法(BERT),并融合双向长短期记忆网络(BiLSTM)、注意力(Attention)机制与条件随机场(CRF)模块的知识抽取模型,实现故障文本的知识抽取。通过FMECA和FTA将抽取结果进行整合,分析故障模式,形成机械臂故障诊断知识框架,构建领域知识图谱。最后,将领域知识图谱作为图数据库,以BERT模型为问答框架,搭建机械臂故障诊断平台。试验结果表明:改进后模型的F_(1)值提高了9%,能够提升模型识别准确度,同时通过集成领域知识图谱和语言模型,平台能够实现故障原因的追溯与解答,有效辅助维修决策,提高诊断过程解释性,提升先验知识的利用率。 展开更多
关键词 机械臂 故障诊断 深度学习 知识图谱
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基于深度神经网络的机械臂抓取动作控制效果研究
4
作者 苏燕云 《合肥师范学院学报》 2026年第1期113-117,共5页
由于机械臂待抓取目标的大小与形状具有随机性,且对目标标定和跟踪难度较大,导致机械臂抓取难度增大,为此,作者提出一种基于深度神经网络的机械臂抓取控制方法。分析机械臂动力学特征,构建齿轮减速器-弹性扭簧模型,利用Hamilton定理构... 由于机械臂待抓取目标的大小与形状具有随机性,且对目标标定和跟踪难度较大,导致机械臂抓取难度增大,为此,作者提出一种基于深度神经网络的机械臂抓取控制方法。分析机械臂动力学特征,构建齿轮减速器-弹性扭簧模型,利用Hamilton定理构建机械臂刚-柔耦合动力模型;通过K-means聚类方法获取机械臂和目标物体的间距,采用YOLOv2算法实现待抓取物体大小与竖向、横向、平行姿态估计;利用双变量输入单变量输出的模糊控制器优化机械臂活动轨迹。引入正则化特征学习模式,实现智能制造柔性装配线机械臂抓取的控制。实验结果证明,采用作者方法机械臂末端抓取位置与目标的平均距离差为0.22mm,机械臂的物体抓取成功率和误差容限更高,且耗时始终低于9ms,所提方法性能具有明显应用优势。 展开更多
关键词 智能制造 机械臂运动 抓取控制 姿态估计 深度神经网络
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基于模糊逼近自适应控制的机械手运动轨迹纠偏研究
5
作者 陈楠 《数字农业与智能农机》 2026年第2期1-5,共5页
针对机械手实际运动轨迹偏离预期运动轨迹而导致任务执行失败的问题,提出了一种基于模糊逼近自适应控制的机械手运动轨迹纠偏方法。首先建立坐标系计算机械手实际运动轨迹与预期运动轨迹之间的位置偏差;然后在传统模糊控制的基础上引入... 针对机械手实际运动轨迹偏离预期运动轨迹而导致任务执行失败的问题,提出了一种基于模糊逼近自适应控制的机械手运动轨迹纠偏方法。首先建立坐标系计算机械手实际运动轨迹与预期运动轨迹之间的位置偏差;然后在传统模糊控制的基础上引入自适应定律,并构建模糊逼近自适应控制模型,以位置偏差为模型的输入量,计算运动轨迹纠偏量,控制机械手运动不断逼近预期轨迹,并实现对实际运动轨迹实时纠偏。结果表明:模糊逼近自适应控制模型在10个测点的综合坐标误差要小于3种传统方法,尤其在针对六自由度机械手的运动纠偏时优势更加明显。 展开更多
关键词 模糊逼近自适应控制模型 机械手 运动轨迹 偏差计算 纠偏方法
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冗余机械臂逆运动学的自适应进化粒子群求解 被引量：1
6
作者 刘欣 侯加文 +1 位作者 汪冬冬 赵鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第3期368-372,共5页
为了提高冗余机械臂逆运动学的求解精度,同时降低机械臂转动的能耗,提出了基于自适应进化粒子群算法的逆运动学求解方法。介绍了7自由度冗余机械臂构型,使用D-H法建立了机械臂的正运动学模型。以逆解的位置误差、姿态误差、能量消耗最... 为了提高冗余机械臂逆运动学的求解精度,同时降低机械臂转动的能耗,提出了基于自适应进化粒子群算法的逆运动学求解方法。介绍了7自由度冗余机械臂构型,使用D-H法建立了机械臂的正运动学模型。以逆解的位置误差、姿态误差、能量消耗最小为目标,建立了综合优化模型。使用动态划分策略将粒子群划分为远亲群、近亲群和杂交群,根据各子群特征设定了各自的粒子自适应进化和更新策略,从而提出了自适应进化粒子群算法。在单峰和多峰函数测试中,自适应进化粒子群算法优化能力强于标准算法和共生多种群算法;在冗余机械臂逆运动学求解中,自适应进化粒子群算法所求逆解的位姿误差最小、能耗也最小。结果表明,自适应粒子群算法在冗余机械臂逆运动学求解中是有效的,且具有优越性。 展开更多
关键词 冗余机械臂 运动学逆解 自适应进化 粒子群算法 种群动态划分
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草莓无损采摘机器人末端执行器结构设计与试验
7
作者 董雅文 李铮 +1 位作者 张宝锋 宋栓军 《机械传动》 北大核心 2026年第2期175-184,共10页
【目的】针对现有草莓采摘末端执行器夹持力控制不佳、易损伤果实或抓取不牢的问题,设计一种同时夹持果实与果梗的无损采摘末端执行器,通过连杆组与扭力弹簧控制最大夹持力,避免采摘过程中果实受损。【方法】首先,建立果实夹持机构的运... 【目的】针对现有草莓采摘末端执行器夹持力控制不佳、易损伤果实或抓取不牢的问题,设计一种同时夹持果实与果梗的无损采摘末端执行器,通过连杆组与扭力弹簧控制最大夹持力,避免采摘过程中果实受损。【方法】首先,建立果实夹持机构的运动轨迹与输出力矩数学模型,设计适配的扭力弹簧参数,借助Adams软件仿真运动轨迹与接触力,利用WorkBench软件的Ls-Dyna模块分析夹持时草莓的应力与变形;其次,建立果梗夹持机构模型,求解稳定夹持与切割果梗所需的力;最后,制作样机并按果梗直径分3组开展采摘试验,对比采摘前、后果实损伤程度。【结果】结果表明,该执行器可夹持直径24~60 mm的草莓,最大接触力为0.80 N、最大应力为57 640 Pa、最大变形为0.677 mm,均在草莓耐受范围内;果梗切割最小驱动力为13.59 N,采摘成功率为95%,满足草莓无损采摘作业要求。 展开更多
关键词 草莓采摘机器人 末端执行器 结构设计 有限元软件 仿真分析
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水下机械手研究进展
8
作者 肖华平 李翰林 刘书海 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2026年第1期99-116,共18页
从驱动方式的角度综述水下机械手的发展现状,讨论动力学建模、运动控制及自主智能化在水下机械手作业中的关键作用,分析末端执行器从刚性向柔性演化的趋势,总结现有水下机械手在结构设计、动力学模型、自主智能控制等方面存在的问题.动... 从驱动方式的角度综述水下机械手的发展现状,讨论动力学建模、运动控制及自主智能化在水下机械手作业中的关键作用,分析末端执行器从刚性向柔性演化的趋势,总结现有水下机械手在结构设计、动力学模型、自主智能控制等方面存在的问题.动力学建模、运动控制及自主智能技术作为实现水下机械手作业的关键技术,旨在应对作业环境的复杂性和不确定性.具有自主作业与精确运动控制能力的智能水下机械手在现代海洋工程、深海探索以及海洋资源开发中展现出广阔的应用前景. 展开更多
关键词 水下机械手 驱动方式 动力学模型 运动控制 自主智能化 末端执行器
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多向人工势场法引导的RRT-Connect路径规划算法研究
9
作者 丁建军 梁甲杭 +3 位作者 胡志明 章超 叶子安 孙超 《机电工程》 北大核心 2026年第3期499-513,共15页
针对快速随机扩展树(RRT-Connect)算法的随机性强、搜索效率低、路径规划时间长的问题,提出了一种面向机械臂的多向人工势场法引导的RRT-Connect路径规划算法。首先,引入了多向随机树拓展策略,在初始节点与目标节点连线中点选取了第三... 针对快速随机扩展树(RRT-Connect)算法的随机性强、搜索效率低、路径规划时间长的问题,提出了一种面向机械臂的多向人工势场法引导的RRT-Connect路径规划算法。首先,引入了多向随机树拓展策略,在初始节点与目标节点连线中点选取了第三节点作为根节点,增加了随机树的连接概率;其次,在路径拓展过程中融入了虚拟人工势场法,构建了复合势场函数,该函数将环境信息转化为具有梯度特征的势能空间,其中,引力场结合路径平滑度约束与运动学模型生成了渐进优化的轨迹牵引力,引导随机树向目标节点拓展;斥力场梯度通过自适应参数动态调整,形成了柔性避障区域,实时感知障碍物,提高了算法的收敛速度与避障能力;最后,在二维平面与三维空间环境下进行了仿真分析,还进行了实物抓取实验,验证了该算法的性能。研究结果表明:相较于传统RRT-Connect算法,多向人工势场法引导的RRT-Connect算法的路径平均节点数减少了54.36%,平均路径长度降低了10.23%,路径规划运行时间缩短了53.12%;此外,将该算法结合视觉抓取网络GR-ConvNet,开展了路径规划与实际抓取试验,该算法的路径规划长度减少了15.97%,规划运行时间缩短了51.74%,平均迭代次数降低了27.63%。该算法显著提升了路径规划的效率与稳定性,可为机械臂实现高效自主路径规划提供有力支撑。 展开更多
关键词 机械臂 运动学建模 多向随机树 人工势场法 快速随机扩展树算法
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求解时变线性方程的噪声抑制零化神经网络
10
作者 李春泉 严达萱 +4 位作者 李定钰 单思淇 汪芊芊 赖青梧 李志农 《振动.测试与诊断》 北大核心 2026年第1期1-9,212,共10页
时变线性方程的快速求解在工程计算和机器人控制中具有重要意义,但现有零化神经网络通常面临收敛速度慢和对噪声敏感的问题。对此,提出了一种具有噪声抑制能力的预定义时间收敛的零化神经网络(predefined-time convergent noise-suppres... 时变线性方程的快速求解在工程计算和机器人控制中具有重要意义,但现有零化神经网络通常面临收敛速度慢和对噪声敏感的问题。对此,提出了一种具有噪声抑制能力的预定义时间收敛的零化神经网络(predefined-time convergent noise-suppressing zeroing neural network,简称PTC-NS-ZNN)模型。首先,设计了一种基于模糊逻辑的参数调节机制,使激活函数可随误差变化自适应调整非线性增益,从而增强系统的瞬态性能并提高稳态精度;其次,从理论上分析了所提模型的稳定性、预定义时间收敛性及抗噪性能,证明了其在给定时间上界内可实现全局收敛,并具备有界噪声抑制能力;然后,在无噪声及多种经典噪声干扰环境下进行了数值仿真对比实验,发现相较于现有模型,PTC-NS-ZNN模型具有更快的收敛速度和更强的抗干扰能力;最后,将所提出模型应用于双机械臂轨迹规划,实验结果验证了其在不同环境下的高精度与实用性。研究结果表明,PTC-NS-ZNN模型在数值仿真和物理实验中均展现出显著优势,具有良好的工程应用潜力。 展开更多
关键词 零化神经网络 时变线性方程 预定义时间收敛 鲁棒性
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基于YOLOv11的德化梨采摘机器人视觉定位设计
11
作者 李滨 赖诗党 《森林工程》 北大核心 2026年第2期305-316,共12页
在德化梨种植中,人工采摘效率低下,且亩均人工成本占比超15%;传统机械采摘因装备刚性强,果实破损率常超20%,难以适配其果皮薄(0.2~0.3 mm)、果肉脆的特性。针对这一产业痛点,设计一款“仿生末端执行器+YOLOv11视觉定位”一体化采摘机器... 在德化梨种植中,人工采摘效率低下,且亩均人工成本占比超15%;传统机械采摘因装备刚性强,果实破损率常超20%,难以适配其果皮薄(0.2~0.3 mm)、果肉脆的特性。针对这一产业痛点,设计一款“仿生末端执行器+YOLOv11视觉定位”一体化采摘机器人系统。该系统核心包括六自由度机械臂、双目深度相机及电驱分离式末端执行器,执行器采用三指柔性夹持与剪切机构,兼顾无损抓取与果柄精准切断;视觉系统以YOLOv11为基础,引入全新的融合位置敏感空间注意力机制(C2PSA)模块强化果实与叶片特征区分,结合双目相机完成三维定位。基于福建德化梨(pear)园实测样本的试验表明,“pear”类别在置信度≥0.7时召回率保持0.85以上,F1最优值0.83(置信度为0.565),mAP50稳定于0.87。该方案可为德化梨自动化采摘提供技术支持,其设计思路对桃子、草莓等脆弱果实采摘装备研发具有参考价值。 展开更多
关键词 YOLOv11 采摘末端执行器 无损伤抓取 视觉定位 德化梨 三指柔性夹持 六自由度机械臂 双目深度相机
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高速平面机械臂柔性末端残余振动主动控制方法
12
作者 李华 蒋勉 +2 位作者 谢凌波 何宽芳 徐震 《噪声与振动控制》 北大核心 2026年第1期68-75,共8页
高速运行的机械臂会对其机械结构产生强烈冲击,尤其加速度与减速度的突变导致在其柔性末端产生较大的残余振动,从而影响机械臂的运动和定位精度。为有效抑制平面机械臂柔性末端残余振动,避免控制系统高度依赖机械臂精确模态参数,主要研... 高速运行的机械臂会对其机械结构产生强烈冲击,尤其加速度与减速度的突变导致在其柔性末端产生较大的残余振动,从而影响机械臂的运动和定位精度。为有效抑制平面机械臂柔性末端残余振动,避免控制系统高度依赖机械臂精确模态参数,主要研究高速平面机械臂柔性末端残余振动主动控制方法。首先对平面机械臂进行有限元分析获取振型和频率,其次建立平面机械臂运动学模型并对运动轨迹进行开环平滑速度规划,最后以加速度为反馈信号实现闭环残余振动控制。考虑由滤波、加速度-位移相位差及传输等因素引起的残余振动加速度信号相位滞后,进一步采用相移技术,通过加速度相移补偿和模糊反馈控制,进行残余振动控制研究与实验验证。实验结果表明,开环速度规划算法使速度具有良好的平滑性,对残余振动有一定抑制能力;闭环加速度反馈控制算法采用合适超前时间和模糊反馈增益,能达到更好的高速机械臂残余振动控制效果。 展开更多
关键词 振动与波 高速平面机械臂 残余振动 速度规划 加速度反馈 模糊反馈控制
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变负载柔性机械臂最优拉丁网络鲁棒控制
13
作者 张凯 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期271-275,共5页
为了提高柔性机械臂在扰动和变负载工况下的控制精度,设计了基于最优拉丁Widrow-Hoff神经网络和非线性观测器的自适应学习鲁棒控制器。使用模态分解法和拉格朗日法建立了柔性机械臂动力学状态方程;设计了自适应学习控制器整体方案;为了... 为了提高柔性机械臂在扰动和变负载工况下的控制精度,设计了基于最优拉丁Widrow-Hoff神经网络和非线性观测器的自适应学习鲁棒控制器。使用模态分解法和拉格朗日法建立了柔性机械臂动力学状态方程;设计了自适应学习控制器整体方案;为了解决神经网络参数训练局部极值问题,提出了最优拉丁Widrow-Hoff网络学习法,并基于该方法对系统非线性进行估计;同时引入非线性状态观测器,对系统存在的集总干扰进行实时观测与动态补偿,显著增强了控制器的鲁棒性能。在扰动工况下对柔性机械臂控制效果进行仿真验证,自适应学习鲁棒控制器的抗扰动能力强于神经网络控制器和状态反馈控制器;在变负载工况下,自适应学习控制器在不同负载下的跟踪误差最小,且变负载对自适应学习控制器影响最小;在扰动和变负载工况下进行试验验证,这里控制方法的跟踪误差远小于文献[11]的ILQR最优控制,说明自适应学习控制器的跟踪性能更好、鲁棒性更强。 展开更多
关键词 柔性机械臂 自适应学习控制 最优拉丁Widrow-Hoff网络 非线性观测器 鲁棒性 抗扰动
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基于模糊前馈控制的关节型机器人振动抑制算法
14
作者 甘亚辉 徐升 +2 位作者 韩早 李昂 徐杰威 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2026年第1期43-51,共9页
提出了一种基于前馈补偿与模糊控制的混合控制策略。该方法基于精确动力学模型进行前馈控制,同时引入模糊逻辑以提升控制器的性能。首先,对机器人运行中产生振动的主要因素进行分析,并选定ISO9283标准中的估计准确度作为性能评估指标,... 提出了一种基于前馈补偿与模糊控制的混合控制策略。该方法基于精确动力学模型进行前馈控制,同时引入模糊逻辑以提升控制器的性能。首先,对机器人运行中产生振动的主要因素进行分析,并选定ISO9283标准中的估计准确度作为性能评估指标,用于量化轨迹跟踪误差与振动抑制的效果。文中将提出的模糊前馈控制算法与传统PD控制、结合前馈补偿的PD控制进行了对比。仿真结果表明,该方法在轨迹跟踪精度和振动抑制效果方面均表现出显著提升,验证了方法的有效性与优越性。 展开更多
关键词 关节型机器人 动力学模型 前馈控制 模糊控制 振动抑制
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四足机器人目标检测与抓取实验系统设计
15
作者 徐哲壮 兰茜 +3 位作者 张力涛 黄平 张正扬 柯津 《实验室研究与探索》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
为响应“新工科”建设要求,提升高校工科学生的创新思维与工程实践能力,面向工业典型场景设计并实现一套集成目标检测与自主抓取功能的四足机器人实验系统。系统采用基于限幅灰度世界算法的目标检测算法,确保在不同光照环境下准确获取... 为响应“新工科”建设要求,提升高校工科学生的创新思维与工程实践能力,面向工业典型场景设计并实现一套集成目标检测与自主抓取功能的四足机器人实验系统。系统采用基于限幅灰度世界算法的目标检测算法,确保在不同光照环境下准确获取目标物体信息,结合ArUco码与PID控制器,使四足机器人准确移动至抓取位置。通过机械臂的逆运动学求解获得准确抓取位姿,执行目标物体的抓取和投掷操作。实验结果表明,该系统具备较高的实时性和稳定性,能满足工业现场典型作业场景中目标检测与抓取需求,对高校工程教育和学生实践能力培养具有参考价值。 展开更多
关键词 四足机器人 六自由度机械臂 目标检测 目标抓取
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自驱动关节臂坐标测量机双关节模组误差分析与建模
16
作者 杨洪涛 李天增 +3 位作者 沈梅 柯源 梁志平 王龙 《煤矿机械》 2026年第1期88-93,共6页
双关节模组是由2个单关节模组进行集成改进得到的,其误差相互耦合并具有相关性。现有的关节模组误差模型无法直接应用于双关节模组的误差建模。因此,根据设计的双关节模组的结构组成和工作原理,并结合实际工况建立了双关节模组测量模型... 双关节模组是由2个单关节模组进行集成改进得到的,其误差相互耦合并具有相关性。现有的关节模组误差模型无法直接应用于双关节模组的误差建模。因此,根据设计的双关节模组的结构组成和工作原理,并结合实际工况建立了双关节模组测量模型。分析双关节模组的动静态误差来源及误差之间相关性影响,建立双关节模组等效杆长误差模型、转角误差模型和相关性误差模型,分别对等效杆长误差、相关性误差进行理论计算与静态仿真。理论与仿真对比结果表明,双关节模组等效杆长误差为0.88%,最大相关弯曲误差和最大相关扭转误差分别相差0.86%和2.9%。搭建了双关节模组转角误差标定实验平台,实验结果表明,转角误差的仿真与实验结果均呈周期性变化趋势,实验误差范围为[43.29″,91.86″],为后续误差补偿提供了理论依据。 展开更多
关键词 双关节模组 误差源分析 等效杆长误差 综合转角误差 相关性误差
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基于NDOB的关节机器人时变阻尼PBC与优化符号函数SMC协同控制
17
作者 郎需龙 于海生 +1 位作者 杨庆 郭庆锟 《现代制造工程》 北大核心 2026年第1期48-58,共11页
针对永磁同步电机驱动的关节机器人轨迹跟踪控制中响应速度和准确性无法兼顾的问题,提出了一种基于扰动观测器的能量变换与信号处理相结合的协同控制策略。首先,能量变换控制器采用时变阻尼无源性控制的方法,通过引入时变阻尼注入策略... 针对永磁同步电机驱动的关节机器人轨迹跟踪控制中响应速度和准确性无法兼顾的问题,提出了一种基于扰动观测器的能量变换与信号处理相结合的协同控制策略。首先,能量变换控制器采用时变阻尼无源性控制的方法,通过引入时变阻尼注入策略来改善系统存在的高频振荡,以提高系统的稳态控制精度。其次,信号处理控制器采用全局快速终端滑模控制的方法,以提高系统的动态跟踪速度。优化符号函数能有效地降低系统的高频振荡。在此基础上,通过对高斯函数、双曲正切函数、反正切函数和复合分式函数进行综合对比分析,选择高斯函数作为协同函数,并将其应用到协同控制策略中。最后,采用非线性扰动观测器估计系统的集总扰动并用于补偿控制,以提高系统的抗干扰能力。实验对比结果表明,时变阻尼无源性控制能有效降低系统的稳态误差,基于优化符号函数的全局快速终端滑模控制能实现系统的快速响应,协同控制策略能够在降低稳态误差和高频振荡的同时保证关节位置的动态快速跟踪,并且具有良好的抗干扰性和鲁棒性。 展开更多
关键词 关节机器人 无源性控制 时变阻尼注入 协同控制 滑模控制
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基于车-臂协同策略的移动机械臂柔顺开门技术
18
作者 孙鹏宇 李君 +3 位作者 刘宇飞 刘逸群 王剑锋 李卫华 《机器人》 北大核心 2026年第1期102-115,共14页
针对无人环境中开门作业的需求,提出了一种基于车-臂协同策略的移动机械臂柔顺开门技术,主要应用于核泄漏、核辐射等危险环境,旨在通过车-臂协同耦合运动使移动机械臂完成开门任务。首先,采用相机与雷达对周围环境进行感知,获取门及门... 针对无人环境中开门作业的需求,提出了一种基于车-臂协同策略的移动机械臂柔顺开门技术,主要应用于核泄漏、核辐射等危险环境,旨在通过车-臂协同耦合运动使移动机械臂完成开门任务。首先,采用相机与雷达对周围环境进行感知,获取门及门把手的精确位置,并基于门平面点云数据提出了一种门开度检测算法。针对抓取与旋拧门把手的任务,设计了一种基于模型参考的自适应阻抗柔顺控制器,提升了机械臂在开门过程中的柔顺性和抗干扰能力。此外,构建了面向车-臂协同开门运动的多任务模块规划框架,在运动学层面上耦合机械臂与移动平台,实现了自主柔顺开门功能。最后,搭建了移动机械臂实验平台并进行了开门测试,与传统柔顺控制方法进行对比。实验结果表明,本文提出的自适应柔顺控制器相比传统阻抗控制器,接触力抖动范围缩小了30%;同时,所设计的开门策略能够顺利完成70?夹角的开门任务。实验验证了自适应阻抗控制器在提升机械臂柔顺性方面的有效性,以及车-臂协同开门策略在移动机械臂柔顺开门过程中的可行性与有效性。 展开更多
关键词 移动机械臂 车-臂协同策略 柔顺控制 传感器融合 开门规划
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6自由度机械臂建模与运动学仿真
19
作者 陈思羽 刘凤丽 郝永平 《机械工程师》 2026年第2期20-22,共3页
为了实现对微小物件的精准处理、组装和加工,设计一款6自由度机械臂,采用联合仿真方法,对6自由度机械臂进行三维建模、运动学仿真和运动规划。首先,利用SolidWorks对机器人进行三维建模,然后将该模型输入到ADAMS中,实现对机械臂的仿真... 为了实现对微小物件的精准处理、组装和加工,设计一款6自由度机械臂,采用联合仿真方法,对6自由度机械臂进行三维建模、运动学仿真和运动规划。首先,利用SolidWorks对机器人进行三维建模,然后将该模型输入到ADAMS中,实现对机械臂的仿真。其次,采用MATLAB与ADAMS对机械臂进行联合仿真,获得了机器人的关节转角、速度和关节加速度等运动特征。通过对该机械臂进行仿真发现,该机械臂具有较好的结构和较好的运动学性能。 展开更多
关键词 机械臂 运动学仿真 联合仿真
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面向复杂轨迹的激光飞行焊接补偿算法设计
20
作者 郑天江 林森 张文龙 《自动化与信息工程》 2026年第1期54-66,共13页
针对激光飞行焊接过程中,因焊接机器人连续运动而引起的激光振镜扫描轨迹形变问题,提出一种面向复杂轨迹的激光飞行焊接补偿算法。通过分析焊接机器人的位姿插补算法与连续路径平滑过渡算法,生成平滑连续的焊接机器人运动轨迹;通过分析... 针对激光飞行焊接过程中,因焊接机器人连续运动而引起的激光振镜扫描轨迹形变问题,提出一种面向复杂轨迹的激光飞行焊接补偿算法。通过分析焊接机器人的位姿插补算法与连续路径平滑过渡算法,生成平滑连续的焊接机器人运动轨迹;通过分析激光振镜摆动焊接轨迹的数学模型,将焊接机器人末端的动态位移变化量补偿至激光振镜的扫描轨迹中。通过实验验证,该激光飞行焊接补偿算法能够有效修正激光振镜的扫描轨迹,提升焊接精度。 展开更多
关键词 激光飞行焊接 轨迹补偿 焊接机器人 激光振镜 扫描轨迹
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