基于扩展状态观测器的空间机器人有限时间控制 被引量：1

1

作者 周跑锋 艾海平 《机械工程与自动化》 2025年第1期40-42,共3页

针对空间机器人在未知扰动下有限时间的轨迹精准跟踪问题,提出了一种基于扩展状态观测器的空间机器人有限时间滑模控制策略。首先为了避免终端滑模控制器的奇异性,提出了一种扩展状态观测器来估计未知扰动;为了加快系统状态的收敛速度,... 针对空间机器人在未知扰动下有限时间的轨迹精准跟踪问题,提出了一种基于扩展状态观测器的空间机器人有限时间滑模控制策略。首先为了避免终端滑模控制器的奇异性,提出了一种扩展状态观测器来估计未知扰动;为了加快系统状态的收敛速度,设计了一种非奇异快速终端滑模控制器来实现系统的有限时间轨迹跟踪;最后利用Lyapunov定理证明了闭环系统的有限时间稳定性,通过数值仿真验证了所提策略的正确性和优越性。 展开更多

关键词 空间机器人 扩展状态观测器 有限时间 滑模控制

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国外手爪中多传感器数据融合技术的研究概况 被引量：9

2

作者 童利标 徐科军 梅涛 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2001年第1期40-46,共7页

近年来 ,多传感器数据融合技术已引起世界范围内的普遍关注 ,成为一个新兴的技术方向 ,并已成功地应用在军事系统、交通系统和智能机器人等研究领域。手爪是空间智能机器人的关键部件之一 ,它集成了视觉、触觉和力觉等多种传感器。为了... 近年来 ,多传感器数据融合技术已引起世界范围内的普遍关注 ,成为一个新兴的技术方向 ,并已成功地应用在军事系统、交通系统和智能机器人等研究领域。手爪是空间智能机器人的关键部件之一 ,它集成了视觉、触觉和力觉等多种传感器。为了能进行灵活和自适应的操作 ,机器人手爪必须要采用多传感器数据融合技术。该文介绍了机器人手爪中多传感器集成和数据融合技术的研究概况 ,对我国机器人的研究发展具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 空间机器人 多传感器手爪 多传感器集成 数据融合

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基于PMAC运动控制器的开放式数控系统研究 被引量：7

3

作者 王家畴 位在林 +1 位作者 宋芳 尤波 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2004年第5期1-3,共3页

为满足加工生产高压玻璃钢管道外螺纹的要求,以PMAC运动控制技术为基础,提出了一种以PMAC为控制系统核心、工业控制计算机(IPC)为系统支撑单元的双CPU开放式数控系统,给出了该系统功能、硬件结构和软件设计方法.实践证明,该数控系统不... 为满足加工生产高压玻璃钢管道外螺纹的要求,以PMAC运动控制技术为基础,提出了一种以PMAC为控制系统核心、工业控制计算机(IPC)为系统支撑单元的双CPU开放式数控系统,给出了该系统功能、硬件结构和软件设计方法.实践证明,该数控系统不仅可以实现人机接口的定制和实时控制部件的参数化,而且轨迹行程精确、响应速度快、定位准确度高等优良性能. 展开更多

关键词 PMAC 开放式数控系统 磨螺纹机床 双CPU

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玻璃幕墙清洗机器人壁面适应能力分析 被引量：3

4

作者 钱志源 付庄 +1 位作者 刘仁强 赵言正 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1157-1160,1165,共5页

针对一种负压吸盘式玻璃幕墙清洗机器人的壁面适应能力进行了分析.根据机器人在壁面上实现吸附、移动作业的工作原理,得到了吸盘吸附力的临界条件.基于流体力学理论,通过实验方法绘制了电风机吸盘系统的工作特性曲线.建立了吸盘系统流... 针对一种负压吸盘式玻璃幕墙清洗机器人的壁面适应能力进行了分析.根据机器人在壁面上实现吸附、移动作业的工作原理,得到了吸盘吸附力的临界条件.基于流体力学理论,通过实验方法绘制了电风机吸盘系统的工作特性曲线.建立了吸盘系统流体模型,得到了吸盘内负压受外部扰动时的等效电路,并根据负压动态响应分析了吸盘结构参数对其吸附特性的影响关系.建立了控制系统模型,并设计了负压闭环控制系统.现场试验结果表明,机器人能稳定工作,壁面适应能力较好. 展开更多

关键词 清洗机器人 壁面适应能力 工作特性曲线 流体模型 负压闭环控制

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基于A^(*)和APF算法的果园喷雾机器人路径规划 被引量：9

5

作者 姜新波 王孟微 +1 位作者 杨春梅 姜博文 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第12期145-149,共5页

针对丘陵山区果园喷雾机器人作业路径覆盖率低、平滑性差和避障能力弱的问题,提出一种融合改进A^(*)和人工势场(APF)算法的路径规划算法。通过优化A^(*)算法估值函数、引入中间节点和非均匀三次样条插值法,实现全局路径规划;并通过修正... 针对丘陵山区果园喷雾机器人作业路径覆盖率低、平滑性差和避障能力弱的问题,提出一种融合改进A^(*)和人工势场(APF)算法的路径规划算法。通过优化A^(*)算法估值函数、引入中间节点和非均匀三次样条插值法,实现全局路径规划;并通过修正引力势场函数和融合模拟退火算法,增强APF法的避障能力;提取全局路径关键点作为子目标点,采用APF算法进行二次规划。结果表明:融合算法保证了路径规划的全局最优和平滑性,实现了动态避障。 展开更多

关键词 果园喷雾机器人 A^(*)算法 人工势场法 路径规划算法 融合算法

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漂浮基空间柔性机械臂在轨捕获碰撞分析 被引量：2

6

作者 贾庆轩 洪训超 +1 位作者 陈钢 张龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期187-195,共9页

针对漂浮基空间柔性机械臂执行抓捕任务过程中的碰撞问题,提出了一种当机械臂末端与目标物发生碰撞时分析系统响应的方法。首先,运用悬臂梁模型和假设模态法建立了考虑臂杆空间柔性变形时空间柔性机械臂的运动学模型;然后,以赫兹阻尼模... 针对漂浮基空间柔性机械臂执行抓捕任务过程中的碰撞问题,提出了一种当机械臂末端与目标物发生碰撞时分析系统响应的方法。首先,运用悬臂梁模型和假设模态法建立了考虑臂杆空间柔性变形时空间柔性机械臂的运动学模型;然后,以赫兹阻尼模型模拟软接触碰撞过程,结合拉格朗日方程建立了系统碰撞动力学方程,并推导了关节处于自由和完全受控两种状态时在末端激励下系统的响应方程;最后,通过数值仿真实验分析了机械臂关节处于特定状态下,在末端与目标物产生碰撞接触时漂浮基空间柔性机械臂的响应。数值仿真结果表明空间柔性机械臂在执行在轨捕获任务时,由于接触碰撞产生的碰撞力可能会很大,关节承受力矩甚至可能超过其物理承受极限,同时由于碰撞冲击产生的臂杆位于运动平面内和垂直于运动平面的柔性变形大小相当,在研究柔性机械臂的碰撞响应时应当同时考虑。 展开更多

关键词 空间柔性机械臂 悬臂梁 假设模态法 连续碰撞力模型 振动分析

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基于Internet的机器人遥操作系统研究 被引量：3

7

作者 熊海国 尤波 李东洁 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2005年第1期4-6,共3页

为了实现人类在危险、难以到达的环境中作业,以机器人技术与Internet网络技术为 基础,开发出一种以Scara型四自由度教学机器人为被控单元、TCP/IP为传输/控制协议、Cli- ent/Server体系结构为网络控制平台的机器人遥操作系统,给出了该... 为了实现人类在危险、难以到达的环境中作业,以机器人技术与Internet网络技术为 基础,开发出一种以Scara型四自由度教学机器人为被控单元、TCP/IP为传输/控制协议、Cli- ent/Server体系结构为网络控制平台的机器人遥操作系统,给出了该系统的硬件结构、软件流程.实 践表明,该系统不仅可以实现客户机与服务器之间的全双工连接,而且能可靠传输控制命令、控制 数据,控制KLD-400机器人完成抓取、搬运等具体作业任务. 展开更多

关键词 TCP/IP 机器人遥操作 CLIENT/SERVER

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基于PMAC的玻璃钢管缠绕机数控系统 被引量：4

8

作者 许家忠 尤波 任文波 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2007年第2期40-43,共4页

为提高缠绕机控制精确度和人机交互性能,根据纤维缠绕原理和工艺要求设计了以工业PC机和PMAC控制器为核心的开放式缠绕机数控系统,并对其硬件组成、工作原理以及上位机管理软件、运动控制程序和后台PLC程序进行了介绍．系统采用双CPU结... 为提高缠绕机控制精确度和人机交互性能,根据纤维缠绕原理和工艺要求设计了以工业PC机和PMAC控制器为核心的开放式缠绕机数控系统,并对其硬件组成、工作原理以及上位机管理软件、运动控制程序和后台PLC程序进行了介绍．系统采用双CPU结构,具有上下两级的开放性．实践应用表明,该系统能满足不同型号玻璃钢管道的加工要求． 展开更多

关键词 PMAC 玻璃钢管缠绕机 开放式数控系统

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空间机器人控制方法研究综述 被引量：2

9

作者 张文辉 朱银法 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第3期12-16,21,共6页

空间机器人具有强耦合非线性的动力学特征,因此欲达到较高的跟踪精度,需要采用高级的控制策略。首先,对空间机器人轨迹跟踪控制方法进行分类阐述;接着,对无速度反馈情况下,基于速度观测器的控制方法进行论述;最后,对存在关节死区机器人... 空间机器人具有强耦合非线性的动力学特征,因此欲达到较高的跟踪精度,需要采用高级的控制策略。首先,对空间机器人轨迹跟踪控制方法进行分类阐述;接着,对无速度反馈情况下,基于速度观测器的控制方法进行论述;最后,对存在关节死区机器人的补偿控制方法进行论述。在对目前空间机器人的控制方法进行阐述的同时,对抑制不确定性干扰及加快误差收敛速度问题进行了探索。 展开更多

关键词 空间机器人 轨迹跟踪 输出反馈 死区补偿

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两足步行机器人的CAN总线控制 被引量：2

10

作者 裴小英 钟更进 宋春华 《微计算机信息》 北大核心 2008年第26期204-206,共3页

为了解决两足步行机器人的多节点通信和多轴协调控制问题,文章提出了应用CAN总线技术的设计方案,构成了有两台嵌入计算机PC/104和两条CAN总线控制网络,分别控制机器人的上肢和下肢的运动,计算证明CAN总线能够满足实现静态步行所需的数... 为了解决两足步行机器人的多节点通信和多轴协调控制问题,文章提出了应用CAN总线技术的设计方案,构成了有两台嵌入计算机PC/104和两条CAN总线控制网络,分别控制机器人的上肢和下肢的运动,计算证明CAN总线能够满足实现静态步行所需的数据传输要求。 展开更多

关键词 CAN 两足 步行 控制

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机械手远程操作实验嵌入式控制系统 被引量：2

11

作者 向丹 杨永 罗国娟 《微计算机信息》 北大核心 2008年第29期204-205,共2页

为了实现人类在危险环境中作业,提出了一种将硬件实验资源网络化的解决方案,设计了一套面向控制类专业的机械手远程操作实验嵌入式控制系统,给出了该系统的硬件结构、软件流程。实践表明,该系统不仅可以实现客户机与服务器之间的全双工... 为了实现人类在危险环境中作业,提出了一种将硬件实验资源网络化的解决方案,设计了一套面向控制类专业的机械手远程操作实验嵌入式控制系统,给出了该系统的硬件结构、软件流程。实践表明,该系统不仅可以实现客户机与服务器之间的全双工连接,而且能可靠传输控制命令、控制数据,控制慧鱼机器人完成抓取、搬运等具体作业任务。 展开更多

关键词 机械手 嵌入式系统 远程控制

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空间机器人预定义任意时间最优轨迹规划 被引量：4

12

作者 刘宜成 张飞越 严文 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期58-64,共7页

针对双臂自由漂浮空间机器人(FFSR)在太空抓取任务中的轨迹规划问题,设计了一种FFSR系统的可实现误差预定义时间收敛的新型轨迹规划算法,用布谷鸟搜索算法进行参数优化,以实现末端执行器误差的快速收敛并获得平滑轨迹。首先,导出FFSR的... 针对双臂自由漂浮空间机器人(FFSR)在太空抓取任务中的轨迹规划问题,设计了一种FFSR系统的可实现误差预定义时间收敛的新型轨迹规划算法,用布谷鸟搜索算法进行参数优化,以实现末端执行器误差的快速收敛并获得平滑轨迹。首先,导出FFSR的基于姿态误差的运动学模型;然后,将累积危险场避碰算法应用于预定义任意时间轨迹规划,实现高跟踪精度的快速避碰轨迹;最后,利用布谷鸟搜索算法对预定义任意时间参数进行优化,得到机械臂低关节角速度的运动轨迹。仿真结果表明所提算法能够在预定义的时间内实现末端执行器误差快速收敛,而且能够得到更平滑的运动轨迹。 展开更多

关键词 空间机器人 预定义时间 快速避碰 布谷鸟搜索算法 轨迹规划

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基于ARM嵌入式的三维机械手远程控制系统设计 被引量：5

13

作者 向丹 王文涛 +1 位作者 原健钟 杨永 《电子与封装》 2009年第6期21-24,共4页

文章针对机械手的远程控制问题,利用"慧鱼"组合模型构建的三自由度机械手模型,对各模块间的相互作用和运动原理进行了分析与研究,并介绍了基于ARM的具有网络功能的嵌入式系统。该系统以ARM芯片S3C44B0X和网络控制芯片RTL8019A... 文章针对机械手的远程控制问题,利用"慧鱼"组合模型构建的三自由度机械手模型,对各模块间的相互作用和运动原理进行了分析与研究,并介绍了基于ARM的具有网络功能的嵌入式系统。该系统以ARM芯片S3C44B0X和网络控制芯片RTL8019AS为核心,利用网络控制芯片构建TCP/IP通讯程序,建立Web Server及TCP Control Server,实现机械手的远程控制;并将LWIP移植到了S3C44B0X芯片上,实现了与μC/OS-Ⅱ操作系统的完美结合。实践表明,该控制系统界面友好、简捷,控制精度较高,远程控制安全、稳定。 展开更多

关键词 三维机械手 远程控制 嵌入式系统 μC/OS-Ⅱ

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基于PI控制的无人机高度控制系统设计与仿真 被引量：2

14

作者 刘东青 王振华 彭赛阳 《自动化技术与应用》 2017年第10期25-28,共4页

针对无人机如何以一定的高度和速度进入任务区域进行任务飞行的问题。本文设计出一种运用比例+积分控制的方法来实现无人机的高度控制,采用从内回路到外回路逐层设计的方法 ;运用回路分离法对闭环传递函数进行分析,确定高度控制系统的... 针对无人机如何以一定的高度和速度进入任务区域进行任务飞行的问题。本文设计出一种运用比例+积分控制的方法来实现无人机的高度控制,采用从内回路到外回路逐层设计的方法 ;运用回路分离法对闭环传递函数进行分析,确定高度控制系统的近似数学模型。再根据时域法及频域法,在取值范围内反复比较各组参数的时域和频域响应指标,直至得出一组最佳参数值。仿真结果表明,该高度控制系统具有较好的稳定性和足够的精度,具有一定的可用性。 展开更多

关键词 无人机 任务飞行 高度控制 回路分离法 数学模型

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输电线除冰机器人运动控制系统设计 被引量：3

15

作者 王聪 孙炜 向阳琴 《微计算机信息》 2010年第32期141-142,175,共3页

针对220KV高压输电线除冰机器人这一新的机器人应用领域,提出了一套机器人运动控制系统方案。实现了一种基于开放式运动控制系统,该系统由工控机和运动控制卡组成,通过无线通讯控制除冰机器人的行走及越障动作,如跨越防震锤及悬垂线夹... 针对220KV高压输电线除冰机器人这一新的机器人应用领域,提出了一套机器人运动控制系统方案。实现了一种基于开放式运动控制系统,该系统由工控机和运动控制卡组成,通过无线通讯控制除冰机器人的行走及越障动作,如跨越防震锤及悬垂线夹等。从系统的硬件既软件实现两个方面分别介绍了其运动控制的实现过程,实验结果表明该系统具有较高的可靠性、实时性及良好的人机交互性。 展开更多

关键词 除冰机器人 高压输电线 运动控制

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基于μC/OS-Ⅱ的机械手远程控制系统设计 被引量：1

16

作者 向丹 《煤矿机械》 北大核心 2009年第8期145-146,共2页

介绍了以ARM芯片S3C44B0X和以网络控制芯片RTL8019AS为核心设计的机械手远程控制系统,该系统成功地把LWIP移植到三星的S3C44B0X芯片上,实现了与μC/OS-Ⅱ操作系统的完美结合,实践表明,该控制系统控制精度较高,数据传输正确、可靠,远程... 介绍了以ARM芯片S3C44B0X和以网络控制芯片RTL8019AS为核心设计的机械手远程控制系统,该系统成功地把LWIP移植到三星的S3C44B0X芯片上,实现了与μC/OS-Ⅱ操作系统的完美结合,实践表明,该控制系统控制精度较高,数据传输正确、可靠,远程控制安全、稳定。 展开更多

关键词 械手 远程控制 μC/OS—Ⅱ

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自由浮动空间机械手的无碰撞路径规划

17

作者 吴为民 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1997年第5期838-841,855,共5页

对自由浮动空间机械手无碰撞路径规划问题的特殊性及应采取的策略进行了分析和探讨。据此，本文提出一种位姿空间量化建模方法，并以此建模方法为基础描述了自由浮动空间机械手无碰撞路径规划的一种实现方法。

关键词 自由浮动 空间机械手 无碰撞 路径规划

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6-PUS/UPU并联机器人冗余驱动力控制仿真 被引量：11

18

作者 段艳宾 梁顺攀 +1 位作者 李聪 赵永生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2195-2201,共7页

针对一种新型6-PUS/UPU 5自由度并联机器人,进行了冗余力驱动控制研究。首先利用Pro/E软件对并联机器人进行了建模,然后利用Adams系统仿真软件对并联机器人进行了运动学和动力学仿真;提出了利用冗余力控制改善驱动力的方法,并得出了冗... 针对一种新型6-PUS/UPU 5自由度并联机器人,进行了冗余力驱动控制研究。首先利用Pro/E软件对并联机器人进行了建模,然后利用Adams系统仿真软件对并联机器人进行了运动学和动力学仿真;提出了利用冗余力控制改善驱动力的方法,并得出了冗余驱动力对其他驱动力的影响矩阵。对比了非冗余驱动和冗余力驱动的结果。仿真结果表明该方法能够有效降低各驱动力的峰值,并使机器人运动过程中各驱动力的变化变缓,对改善驱动力有很大帮助。 展开更多

关键词 并联机器人 力控制 ADAMS软件 影响系数矩阵 仿真

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太阳能驱动喷灌机组行走动力和光伏功率匹配设计与试验 被引量：14

19

作者 刘柯楠 吴普特 +3 位作者 朱德兰 代文凯 李丹 蔡仕彪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第16期96-103,共8页

为明晰太阳能驱动喷灌机组动力匹配设计理论和方法,促进太阳能喷灌机组推广应用,解决能源短缺地区的灌溉动力问题。文章以课题组研发的太阳能驱动喷灌机组为平台,通过对机组工作方式和行走驱动理论进行分析,构建了一种太阳能驱动喷灌机... 为明晰太阳能驱动喷灌机组动力匹配设计理论和方法,促进太阳能喷灌机组推广应用,解决能源短缺地区的灌溉动力问题。文章以课题组研发的太阳能驱动喷灌机组为平台,通过对机组工作方式和行走驱动理论进行分析,构建了一种太阳能驱动喷灌机组动力需求与光伏功率匹配设计方法。通过试验对机组行走驱动需求功率计算理论进行了验证,并以夏季典型晴天下机组累积最大工作时长和设计日标准工作时间为标准,分别从纵向和横向上对机组日工作能力和光伏系统供电性能进行了分析。结果表明:喷灌机组行走驱动功率实测值与理论计算值基本吻合,最大相对误差为7.3%,进一步验证了行走驱动功率理论计算的可靠性;夏季典型晴天下,机组累积最大工作时间随机组喷灌功率和运行速度减小而变长,以试验当天为例,当机组以最大设计流量、最大运行速度处于最大负荷工况下时,最大工作时间接近20 h,表明机组工作能力较强;以机组设计日8 h工作时间为准,在2016年7月进行了为期一个月的光伏供电监测,从横向上对系统供电能力进行分析,结果显示在为期一个月的检测过程中系统总缺电时数8.75 h,占系统总供电时长的3.5%,表明光伏供电系统可靠性较高。该研究为实现太阳能与农业机械相结合、太阳能喷灌机组驱动系统方案设计与优化,促进太阳能驱动喷灌机组在实际工程中的推广应用,解决能源短缺地区灌溉动力问题提供了参考。 展开更多

关键词 太阳能 灌溉 设计 喷灌机组 动力 光伏匹配 试验

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6-PUS/UPU并联机器人动力学建模及仿真 被引量：9

20

作者 梁顺攀 高思慧 +1 位作者 韩兴 赵永生 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1839-1843,共5页

对提出的一种新型6-PUS/UPU 5自由度并联机器人进行了动力学建模与仿真研究。首先利用凯恩方法对并联机器人进行动力学分析,然后Pro/E软件对并联机器人进行了建模,最后利用Adams系统仿真软件对并联机器人进行了运动学和动力学仿真,并对... 对提出的一种新型6-PUS/UPU 5自由度并联机器人进行了动力学建模与仿真研究。首先利用凯恩方法对并联机器人进行动力学分析,然后Pro/E软件对并联机器人进行了建模,最后利用Adams系统仿真软件对并联机器人进行了运动学和动力学仿真,并对凯恩动力学模型算出的驱动力与Adams仿真测出的驱动力进行比较,比较结果表明实体模型和动力学模型的准确性,并为优化动力学模型参数提供了有效的方法。 展开更多

关键词 并联机器人 动力学 凯恩法 仿真

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