基于机敏材料的冗余度柔性机器人弹性动力响应最优控制 被引量：5

1

作者 宋轶民 余跃庆 +1 位作者 张策 马金盛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期123-127,共5页

为了改善冗余度柔性机器人的动力学品质,采用了振动主动控制方法。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆,构造了冗余度柔性机器人振动主动控制系统的状态空间表达式。利用独立模态空间控制理论设计状态反馈控制器,获得了压电作... 为了改善冗余度柔性机器人的动力学品质,采用了振动主动控制方法。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆,构造了冗余度柔性机器人振动主动控制系统的状态空间表达式。利用独立模态空间控制理论设计状态反馈控制器,获得了压电作动器的实际控制电压,并根据连杆中点的应变信号对系统状态进行了近似估计。最后,以平面3R冗余度柔性机器人为例进行了计算机仿真,其结果证明了这种振动主动控制方法的有效性。 展开更多

关键词 机敏材料 冗余度柔性机器人 弹性动力响应 最优控制

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利用二次优化实现柔性冗余度机器人关节力矩最小化研究 被引量：4

2

作者 边宇枢 高志慧 贠超 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期111-115,共5页

对基于振动抑制的柔性冗余度机器人关节力矩的最小化进行了研究。通过分析影响柔性机器人弹性动力响应的因素,得出了在结构参数不变的情况下可以通过适当调整关节运动参数来提高机器人动态性能的结论。在此基础上,通过对柔性冗余度机器... 对基于振动抑制的柔性冗余度机器人关节力矩的最小化进行了研究。通过分析影响柔性机器人弹性动力响应的因素,得出了在结构参数不变的情况下可以通过适当调整关节运动参数来提高机器人动态性能的结论。在此基础上,通过对柔性冗余度机器人的关节运动进行研究,提出了通过自运动的适当选取从而抑制机器人柔性振动的方法。通过对满足抑振要求的自运动的选取进行分析,指出柔性冗余度机器人在实现振动抑制的基础上还具有二次优化的能力,并且利用这种二次优化的能力得出了基于振动抑制的最小化关节力矩的方法。数值仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 关节力矩 振动抑制 自运动

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柔性冗余度机器人运动规划的新方法——冗余位形法 被引量：6

3

作者 张绪平 余跃庆 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第7期57-60,共4页

研究了柔性冗余度机器人的运动规划。在保证机器人实现预定运动任务的条件下 ,充分利用机器人的冗余特性 ,提出了冗余位形的新概念以及相应的冗余位形规划策略 ,通过优化机器人关节初始位形和自运动 ,大大降低了柔性机器人末端运动误差... 研究了柔性冗余度机器人的运动规划。在保证机器人实现预定运动任务的条件下 ,充分利用机器人的冗余特性 ,提出了冗余位形的新概念以及相应的冗余位形规划策略 ,通过优化机器人关节初始位形和自运动 ,大大降低了柔性机器人末端运动误差。给出了空间 4R机器人的数值算例 ,与现有方法比较 ,该规划方法优势十分明显 。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 运动规划 冗余位形法

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柔性冗余度机器人自运动中的混沌 被引量：3

4

作者 刘朝晖 李立 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第13期1186-1189,共4页

研究了柔性冗余度机器人的自运动状态 ,通过将其中的柔性连杆简化为Euler-Bernoulli梁建立了柔性冗余度机器人的运动学模型。运用混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法发现了该类机器人自运动中的混沌现象。... 研究了柔性冗余度机器人的自运动状态 ,通过将其中的柔性连杆简化为Euler-Bernoulli梁建立了柔性冗余度机器人的运动学模型。运用混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法发现了该类机器人自运动中的混沌现象。对一个末杆是柔性连杆的平面 3R柔性冗余度机器人的自运动状态的研究结果表明 ,基于Jacobian矩阵的伪逆法求解该柔性冗余度机器人采用PD调节器控制其末端重复跟踪工作空间内的一条封闭路径时的运动学逆解 。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 自运动 逆运动学 混沌 数值分析

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柔性冗余度机器人残余振动随机最优控制 被引量：1

5

作者 宋轶民 余跃庆 +1 位作者 张策 吴振勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期33-37,共5页

研究柔性冗余度机器人的残余振动主动控制问题。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏杆件,建立了计入随机干扰的受控系统状态空间表达式。采用极小值原理设计了线性二次型高斯状态反馈控制器（LQG）,并基于最优估计理论设计了连续Ka... 研究柔性冗余度机器人的残余振动主动控制问题。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏杆件,建立了计入随机干扰的受控系统状态空间表达式。采用极小值原理设计了线性二次型高斯状态反馈控制器（LQG）,并基于最优估计理论设计了连续Kalman滤波器。最后,以平面3R柔性冗余度机器人为例进行了计算机仿真,其结果证明了这种主动控制方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 残余振动 主动控制 随机最优控制

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柔性冗余度机器人随机动态响应主动控制研究 被引量：1

6

作者 宋轶民 余跃庆 +1 位作者 张策 常宗瑜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第16期1407-1410,共4页

研究了柔性冗余度机器人随机振动主动控制问题。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆 ,建立了该离散时变动态系统的状态空间表达式。根据最优控制理论 ,设计了基于 Kalman滤波估计的 LQG状态反馈控制器。以平面 3R柔性冗余度机... 研究了柔性冗余度机器人随机振动主动控制问题。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆 ,建立了该离散时变动态系统的状态空间表达式。根据最优控制理论 ,设计了基于 Kalman滤波估计的 LQG状态反馈控制器。以平面 3R柔性冗余度机器人为例进行了计算机仿真 ,其结果证明了这种主动控制方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 随机振动 主动控制 LQG KALMAN滤波器

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柔性冗余度机器人的可操作性柔度的研究 被引量：2

7

作者 杨洋 陆震 张启先 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2000年第4期36-38,共3页

把机器人操作器的杆件的柔度按照势能等效原理附加到杆件的伺服关节柔度上 ,称为等效关节柔度 ;利用操作器的关节空间和直角坐标空间的对偶关系 ,得到操作器末端的等效柔度矩阵 ,并提出了综合柔度的概念 ,以表明操作器末端柔度大小 ;结... 把机器人操作器的杆件的柔度按照势能等效原理附加到杆件的伺服关节柔度上 ,称为等效关节柔度 ;利用操作器的关节空间和直角坐标空间的对偶关系 ,得到操作器末端的等效柔度矩阵 ,并提出了综合柔度的概念 ,以表明操作器末端柔度大小 ;结合冗余度机器人操作器的可操作性能 ,提出了在柔性冗余度机器人中操作器的柔性和可操作性对其性能的综合影响指标———可操作性柔度。通过调整冗余度机器人的“自运动”最小化可操作性柔度 ,从而取得具有较低的柔性和较好的操作性能的操作器的最佳工作姿态 ,为柔性冗余度机器人的控制提供了依据。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 可操作性柔度 等效关节柔度

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柔性冗余度机器人考虑抑振的力矩优化算法 被引量：1

8

作者 高志慧 员超 边宇枢 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期329-332,共4页

利用拉格朗日乘子法对柔性冗余度机器人考虑抑振的关节力矩优化进行了研究。应用模态理论研究了柔性冗余度机器人振动控制的原理 ,分析了自运动对机器人振动的影响 ,把主动控制思想应用于柔性冗余度机器人振动的控制中 ,通过规划自运动... 利用拉格朗日乘子法对柔性冗余度机器人考虑抑振的关节力矩优化进行了研究。应用模态理论研究了柔性冗余度机器人振动控制的原理 ,分析了自运动对机器人振动的影响 ,把主动控制思想应用于柔性冗余度机器人振动的控制中 ,通过规划自运动构造出合适的模态控制力对机器人的振动进行主动抑制。在此基础上利用拉格朗日乘子法 ,提出了一种在满足抑振的同时进行机器人关节力矩优化的方法。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 力矩优化 振动 主动控制

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柔性冗余度机器人运动灵活性的研究 被引量：1

9

作者 边宇枢 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期570-572,共3页

对改善柔性冗余度机器人的运动灵活性问题进行了研究。首先分析了机器人的关节速度与其运动灵活性之间的关系 ;然后利用柔性冗余度机器人的二次优化能力 ,进一步研究了改善柔性冗余度机器人运动灵活性的问题 ,通过泰勒级数展开的办法把... 对改善柔性冗余度机器人的运动灵活性问题进行了研究。首先分析了机器人的关节速度与其运动灵活性之间的关系 ;然后利用柔性冗余度机器人的二次优化能力 ,进一步研究了改善柔性冗余度机器人运动灵活性的问题 ,通过泰勒级数展开的办法把振动的抑制从加速度级等效转化到速度级 ,从而可以在速度级上同时实现振动的抑制和灵活性的改善 ,并给出了在抑振的同时改善机器人运动灵活性的方法。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 运动灵活性 振动抑制 关节速度 泰勒级数

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柔性冗余度机器人振动主动控制系统特性分析

10

作者 宋轶民 王建军 +1 位作者 张策 余跃庆 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第5期7-9,共3页

研究了基于机敏材料的柔性冗余度机器人振动主动控制系统的可控性与可观性。建立了受控系统的状态空间表达式,提出了离散时变系统的可控性与可观性分析的简化判据,为设计状态反馈控制器与状态观测器以改善柔性冗余度机器人的动力学品质... 研究了基于机敏材料的柔性冗余度机器人振动主动控制系统的可控性与可观性。建立了受控系统的状态空间表达式,提出了离散时变系统的可控性与可观性分析的简化判据,为设计状态反馈控制器与状态观测器以改善柔性冗余度机器人的动力学品质奠定了基础。最后,以具有一个位置冗余度的平面3R柔性机器人为例,进行了计算机仿真。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 振动主动控制 可控性 可观性

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提高柔性冗余度机器人动态性能的冗余关节运动规划方法

11

作者 高志慧 员超 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第13期1132-1136,共5页

通过分析影响柔性机器人弹性动力响应的因素 ,得出了在结构参数不变的情况下可以通过适当调整关节运动参数来提高机器人动态性能的结论。对柔性冗余度机器人关节运动的冗余特征进行了研究。在此基础上 ,构造出以冗余关节角为状态变量的... 通过分析影响柔性机器人弹性动力响应的因素 ,得出了在结构参数不变的情况下可以通过适当调整关节运动参数来提高机器人动态性能的结论。对柔性冗余度机器人关节运动的冗余特征进行了研究。在此基础上 ,构造出以冗余关节角为状态变量的优化控制结构 ,得出一种新的柔性冗余度机器人优化控制方法 ,该方法使各关节的运动简单易控、保证各关节的运动不越限 。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 冗余关节 弹性动力响应 关节运动参数

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一种柔性冗余度机器人振动抑制的复模态法 被引量：6

12

作者 吴立成 陆震 +1 位作者 于守谦 郑红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1186-1188,共3页

研究了柔性机器人末端振动的抑制控制问题 ,方法是将机器人动力学方程进行分解 ,再将分解得到的柔性振动动力学方程写成状态空间的形式 ,根据复模态分析的原理对其进行分析 ,利用柔性冗余度机器人具有的自运动优化能力 ,提出了一种自运... 研究了柔性机器人末端振动的抑制控制问题 ,方法是将机器人动力学方程进行分解 ,再将分解得到的柔性振动动力学方程写成状态空间的形式 ,根据复模态分析的原理对其进行分析 ,利用柔性冗余度机器人具有的自运动优化能力 ,提出了一种自运动优化选择的复模态法。该方法通过自运动的优化选择在复模态空间中零化低阶模态的激励力 ,以实现对机器人末端振动的抑制。针对一个末杆为柔性杆的 3维 4自由度机器人进行了控制仿真 ,仿真同时对比使用了其它 2种同类方法。仿真结果验证了本方法的有效性 。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 自运动 振动抑制 复模态分析

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柔性冗余度机器人运动规划的最小能量法 被引量：3

13

作者 杨继运 余跃庆 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第5期719-721,共3页

柔性机器人的末端运动规划是机器人领域的重要前沿课题之一。利用冗余度机器人的自运动 ,可能使柔性机器人精度提高 ,但目前的研究大多是基于伪逆解的最优规划。本文首次在最小能量意义下对柔性冗余度机器人的最优规划进行了研究 ,以具... 柔性机器人的末端运动规划是机器人领域的重要前沿课题之一。利用冗余度机器人的自运动 ,可能使柔性机器人精度提高 ,但目前的研究大多是基于伪逆解的最优规划。本文首次在最小能量意义下对柔性冗余度机器人的最优规划进行了研究 ,以具有两冗余度的平面四柔性臂机器人为例进行了最优规划 ,通过与伪逆解方法比较 ,充分显示了最小能量法在柔性机器人最优规划中的重要作用。 展开更多

关键词 最小能量法 运动规划 柔性冗余度机器人

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柔性冗余度机器人振动中的混沌现象

14

作者 俞刚 李立 《机械》 2007年第7期59-60,共2页

研究了柔性冗余度机器人末端振动中的混沌现象。通过有限元方法和拉格郎日方程建立动力学模型。运用混沌数值分析方法中的相图法、Poincare映射法、最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数法,发现了该类机器人末端振动中存在混沌现象。对一平面3... 研究了柔性冗余度机器人末端振动中的混沌现象。通过有限元方法和拉格郎日方程建立动力学模型。运用混沌数值分析方法中的相图法、Poincare映射法、最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数法,发现了该类机器人末端振动中存在混沌现象。对一平面3R柔性机器人研究表明,以机器人的刚性运动进行轨迹规划,基于雅可比矩阵的伪逆求解运动学逆解,重复跟踪工作空间内的封闭路径时,末端柔性变形之中存在混沌运动。 展开更多

关键词 柔性冗余度机器人 混沌 振动变形 数值分析 动力学

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《中国机械工程》2004年总目次

15

《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第24期i001-i012,共12页

关键词 大批量定制 网络化制造平台 柔性冗余度机器人 人工神经网络 建模方法 产品开发设计 并联机构 中国机械工程 柔性机器人 目次

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