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两轮自平衡机器人多传感器数据融合方法研究 被引量：11
1
作者 王晓宇 闫继宏 +2 位作者 臧希喆 秦勇 赵杰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期668-672,共5页
为了对机器人运行状态进行有效的识别,提出一种基于支持向量机的多传感器数据两级融合方法,从分类的角度实现了运行状态识别,解决了识别正确率较低的问题。将此方法应用于两轮自平衡机器人进行运行状态识别实验,当每种状态采集的独立样... 为了对机器人运行状态进行有效的识别,提出一种基于支持向量机的多传感器数据两级融合方法,从分类的角度实现了运行状态识别,解决了识别正确率较低的问题。将此方法应用于两轮自平衡机器人进行运行状态识别实验,当每种状态采集的独立样本数超过20个时,正确率可以达到98%以上.实验结果表明应用该方法可以对两轮自平衡机器人的运行状态进行有效、可靠的识别,能够满足两轮自平衡机器人快速机动过程中的实时性要求. 展开更多
关键词 支持向量机 两轮自平衡机器人 多传感器数据融合 两级融合 运行状态识别
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ICF靶支撑定位机器人系统研究 被引量：13
2
作者 孙立宁 刘彦武 +3 位作者 曲东升 李长峰 冯斌 王礼权 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1303-1307,共5页
在对惯性约束核聚变(ICF)靶支撑定位功能分析的基础上,设计并制造了一套用于靶精密定位机器人系统,主要包括靶库机构、换靶机构、送靶机构和6自由度精密并联机器人机构,论述了各部分的工作原理和组成。系统在末端采用并联机器人来实现... 在对惯性约束核聚变(ICF)靶支撑定位功能分析的基础上,设计并制造了一套用于靶精密定位机器人系统,主要包括靶库机构、换靶机构、送靶机构和6自由度精密并联机器人机构,论述了各部分的工作原理和组成。系统在末端采用并联机器人来实现对靶的精密定位,测试了靶场环境下系统的运动指标。测试结果显示:系统可在真空条件下实现对靶的精确定位、换靶、送靶工作,靶定位精度达到μm级,定位时间随精度的提高而延长。 展开更多
关键词 ICF 靶 定位 并联 机器人
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基于虚拟现实的机器人离线编程技术的研究 被引量：14
3
作者 任倩 王树国 +2 位作者 陈祥立 付宜利 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期172-177,共6页
介绍了一个基于虚拟现实技术的机器人离线编程系统,对系统结构作了描述,讨论了机器人虚拟仿真环境建模技术、基于虚拟现实设备的机器人任务生成技术、碰撞检测算法,该系统建立了基于虚拟现实技术的高级人机交互接口,使机器人离线编程更... 介绍了一个基于虚拟现实技术的机器人离线编程系统,对系统结构作了描述,讨论了机器人虚拟仿真环境建模技术、基于虚拟现实设备的机器人任务生成技术、碰撞检测算法,该系统建立了基于虚拟现实技术的高级人机交互接口,使机器人离线编程更加快速、方便和直观。 展开更多
关键词 虚拟现实 机器人 离线编程技术 虚拟环境建模 手势识别 碰撞检测
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机器人多指灵巧手基关节力矩/位置控制系统的研究 被引量：12
4
作者 何平 金明河 +1 位作者 刘宏 谢宗武 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期314-318,328,共6页
HIT- 1型机器人手是一种具有多种感知功能的仿人多指灵巧手 .目前对多指手单关节单自由度控制的研究较多 ,而对两自由度的手指基关节的研究却较少 .本文分析了 HIT- 1型手两自由度基关节的运动学和动力学模型 ,并在此基础上建立了基关... HIT- 1型机器人手是一种具有多种感知功能的仿人多指灵巧手 .目前对多指手单关节单自由度控制的研究较多 ,而对两自由度的手指基关节的研究却较少 .本文分析了 HIT- 1型手两自由度基关节的运动学和动力学模型 ,并在此基础上建立了基关节的位置和力矩反馈控制系统 .本文采用工业中常用的 PID控制算法分别实现了手指基关节在自由空间的位置控制和在约束空间的力矩控制 ,并对实验结果进行了分析 . 展开更多
关键词 机器人 多指灵巧手 关节力矩 位置控制系统 HIT-1型
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两轮自平衡机器人运动控制研究 被引量：12
5
作者 秦勇 闫继宏 +1 位作者 王晓宇 赵杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期721-726,共6页
轮式移动机器人是典型的不完整控制系统,其自身的不确定性影响控制的性能.以两轮自平衡机器人为研究对象,建立了机器人的运动学与动力学模型.利用多惯性传感器信息融合建立的基于T-S模糊模型的模糊控制器有效地解决了两轮自平衡机器人... 轮式移动机器人是典型的不完整控制系统,其自身的不确定性影响控制的性能.以两轮自平衡机器人为研究对象,建立了机器人的运动学与动力学模型.利用多惯性传感器信息融合建立的基于T-S模糊模型的模糊控制器有效地解决了两轮自平衡机器人平衡控制的问题,并同时对轨迹跟踪的问题进行了探讨.仿真结果表明,通过多惯性传感器的信息融合建立的控制器对于机器人的平衡和跟踪问题是有效的,并在实际的实验中得到了验证. 展开更多
关键词 惯性传感器 平衡 轨迹跟踪 轮式移动机器人
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新型6-HTRT并联机器人工作空间和参数研究 被引量：12
6
作者 于晖 孙立宁 +1 位作者 刘品宽 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期293-298,313,共7页
本文介绍了新型 6 - HTRT并联机器人的机构型式和工作原理 ,给出了考虑到约束条件的位置逆解算法和存在多组解时的逆解选取准则 .利用逆解算法和三维搜索 ,得到了确定该类型机器人工作空间的方法和工作空间体积的计算公式 .分析了 6 - H... 本文介绍了新型 6 - HTRT并联机器人的机构型式和工作原理 ,给出了考虑到约束条件的位置逆解算法和存在多组解时的逆解选取准则 .利用逆解算法和三维搜索 ,得到了确定该类型机器人工作空间的方法和工作空间体积的计算公式 .分析了 6 - HTRT并联机器人工作空间的形态特点以及机器人结构参数和运动参数对工作空间体积的影响 . 展开更多
关键词 并联机器人 工作空间 参数 位置逆解 6-HTRT型
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虚拟现实的发展及在机器人系统中的应用与研究 被引量：20
7
作者 赵春霞 Y.F.Li +2 位作者 王树国 蔡鹤皋 杨静宇 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期395-400,共6页
本文全面回顾了虚拟现实技术的发展，及其在机器人领域的应用与研究；分析了目前所面临的问题及主要研究方向．
关键词 虚拟现实 机器人 仿真系统 离线编程
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大行程高精度宏／微双重驱动机器人系统的研究 被引量：5
8
作者 孙立宁 孙绍云 +2 位作者 曲东升 王力 蔡鹤皋 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第4期50-52,共3页
研究了具有宏／微双重驱动定位工作台的控制技术。该工作台采用直线电机进行大行程位移驱动，来保证较大的工作行程和较快的响应速度，采用压电陶瓷微位移器完成精密位移驱动，利用光栅尺实现闭环位移反馈，可以实现lOOmm的工作行程，1... 研究了具有宏／微双重驱动定位工作台的控制技术。该工作台采用直线电机进行大行程位移驱动，来保证较大的工作行程和较快的响应速度，采用压电陶瓷微位移器完成精密位移驱动，利用光栅尺实现闭环位移反馈，可以实现lOOmm的工作行程，10nm的重复定位精度。 展开更多
关键词 宏/微机器人系统 直线电机 PZT驱动 光栅 闭环位移反馈 结合动力学
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主从式遥微操作机器人力反馈控制系统的研究 被引量：9
9
作者 孙立宁 荣伟彬 +1 位作者 刘品宽 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期346-351,共6页
本文研制出遥微操作机器人力反馈控制系统 ,建立了比例缩放条件下系统的二端口网络模型 ,并对控制系统的稳定性进行了分析 ,最后进行了实验研究 .实验结果表明 ,在与物体接触时 ,操作者能够获得持续而稳定的接触力感觉 ,为进一步的微操... 本文研制出遥微操作机器人力反馈控制系统 ,建立了比例缩放条件下系统的二端口网络模型 ,并对控制系统的稳定性进行了分析 ,最后进行了实验研究 .实验结果表明 ,在与物体接触时 ,操作者能够获得持续而稳定的接触力感觉 ,为进一步的微操作实验研究奠定了基础 . 展开更多
关键词 主从式遥微操作机器人 力反馈控制系统 微纳米技术 微操作手
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并联机器人胡克铰工作空间的研究与应用 被引量：13
10
作者 孙立宁 于凌涛 +1 位作者 杜志江 蔡鹤皋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期120-124,共5页
提出了胡克铰在并联机器人应用中的关键问题。通过对胡克铰工作空间详细地仿真和研究,建立了分析此类问题的模型拟合法和更加精确的模型解析法,并运用这两种方法分析成对胡克铰的工作空间。研究结果应用于6-PTRT并联机器人的参数设计和... 提出了胡克铰在并联机器人应用中的关键问题。通过对胡克铰工作空间详细地仿真和研究,建立了分析此类问题的模型拟合法和更加精确的模型解析法,并运用这两种方法分析成对胡克铰的工作空间。研究结果应用于6-PTRT并联机器人的参数设计和干涉检验,使得该并联机器人的工作空间体积增大、并成功避免机器人发生铰链干涉。得到并联机器人胡克铰的工作空间对机器人优化设计,简化运动控制算法,提高其机构性能和安全性有着重要意义。 展开更多
关键词 胡克铰 干涉 并联机器人 工作空间
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一种开放式通用机器人控制器的研究与设计 被引量：7
11
作者 郭伟 岳艳红 +1 位作者 闫发军 蔡鹤皋 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第7期79-81,共3页
介绍了一种面向多关节机器人的开放式通用控制器。它基于PC平台 ,其硬件以DSP数字处理器 ,构成运动控制卡 ,可方便地在ISA总线上进行扩展 ,实现多轴伺服控制。软件采用模块化设计 ,C语言编程 ,实现了示教盒菜单模式下的汉化操作。该控... 介绍了一种面向多关节机器人的开放式通用控制器。它基于PC平台 ,其硬件以DSP数字处理器 ,构成运动控制卡 ,可方便地在ISA总线上进行扩展 ,实现多轴伺服控制。软件采用模块化设计 ,C语言编程 ,实现了示教盒菜单模式下的汉化操作。该控制器在硬件和软件方面都具有良好的开放性和通用性 ,可扩展性 ,可移植性强 。 展开更多
关键词 控制器 机器人 DSP 设计 PMD运动控制卡 DSP数字处理器
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高精度轨迹跟踪的6-PRRS并联机器人自抗扰控制研究 被引量：10
12
作者 赵杰 杨永刚 刘玉斌 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期791-794,799,共5页
针对6-PRRS并联机器人控制系统的非线性、耦合等特性,采用分散控制策略,在关节空间设计强鲁棒性的自抗扰控制器对其进行控制.该自抗扰控制器由非线性跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性PD和扰动补偿4部分组成.具有模型补偿功能的扩张... 针对6-PRRS并联机器人控制系统的非线性、耦合等特性,采用分散控制策略,在关节空间设计强鲁棒性的自抗扰控制器对其进行控制.该自抗扰控制器由非线性跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性PD和扰动补偿4部分组成.具有模型补偿功能的扩张状态观测器可以获得系统的状态估计和未知外扰的实时作用量,使系统性能得到有效补偿.该控制器以离散的形式进行设计,易于工程实现.仿真结果证明了所提出的控制策略具有强鲁棒性,跟踪性能良好. 展开更多
关键词 并联机器人 自抗扰控制器 非线性PD 轨迹跟踪控制
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新型壁面清洗机器人的研究与设计 被引量：7
13
作者 高学山 徐殿国 王炎 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第4期39-44,共6页
环境因素和功能实现是设计清洗机器人的前提条件，为此研究成功了一种更加面向对象的、带有视觉功能的、无线信号遥控的清洗机器人系统。从理论上推导了全方位移动车轮的磙子曲面方程，同时对清洗机构的物理清洗过程进行了详细的分析，... 环境因素和功能实现是设计清洗机器人的前提条件，为此研究成功了一种更加面向对象的、带有视觉功能的、无线信号遥控的清洗机器人系统。从理论上推导了全方位移动车轮的磙子曲面方程，同时对清洗机构的物理清洗过程进行了详细的分析，仿真了清洗运动的轨迹。针对污水处理、水循环再利用等难题提出了切实可行的技术解决方案。实验证明该机器人的清洗方案对壁面清洗作业是成功的。 展开更多
关键词 清洗机器人 壁面移动机器人 全方位车轮 清洗机构 视觉 无线遥控 表面清洗作业
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全方位移动清扫机器人控制技术的研究 被引量：8
14
作者 周大威 高学山 +1 位作者 王炎 徐殿国 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第6期65-67,87,共4页
研制出一种全方位移动清扫机器人 ,可实现大面积区域室内地面的清扫服务。结构开放性、模块通用性和反应快速性为原则 ,设计出一种适合于机器人服务的控制系统 ,提出了一种分级并行控制结构 ,阐述了硬件结构和软件流程 ,提出了电源管理... 研制出一种全方位移动清扫机器人 ,可实现大面积区域室内地面的清扫服务。结构开放性、模块通用性和反应快速性为原则 ,设计出一种适合于机器人服务的控制系统 ,提出了一种分级并行控制结构 ,阐述了硬件结构和软件流程 ,提出了电源管理和腔路转换两种节能措施 ,最后给出了现场试验结果。 展开更多
关键词 全方位移动 清扫机器人 控制系统 分级并行结构
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6-PRRS并联机器人正逆奇异性研究 被引量：5
15
作者 刘玉斌 赵杰 +1 位作者 杨永刚 蔡鹤皋 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期922-926,共5页
基于雅可比矩阵研究了一种6-PRRS并联机器人的奇异性问题.对于正奇异,推导出一种基于速度投影的雅可比矩阵求解方法,提出了空间瞬时轴这一新的概念,并给出奇异产生时并联机构正奇异的表现形式.对于逆奇异,将并联机构拆分成多个串联机构... 基于雅可比矩阵研究了一种6-PRRS并联机器人的奇异性问题.对于正奇异,推导出一种基于速度投影的雅可比矩阵求解方法,提出了空间瞬时轴这一新的概念,并给出奇异产生时并联机构正奇异的表现形式.对于逆奇异,将并联机构拆分成多个串联机构,由指数积方法求得其雅可比矩阵,并证明了机构逆奇异产生时的雅可比矩阵为奇异.基于正、逆奇异,又提出了一种更为特殊的复合奇异现象,即在某个特定的空间位姿下,正、逆奇异同时发生,并给出了可能的存在形式.所提雅可比矩阵的求解过程及其奇异性的证明,以及对机构奇异的表现形式的描述,为研究并联机构的奇异性提供了新的、直观的方法. 展开更多
关键词 机器人 雅可比矩阵 空间瞬时轴 指数积 奇异性
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自重构机器人的硬件设计及自重构规划研究 被引量：8
16
作者 张亮 赵杰 蔡鹤皋 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期243-247,共5页
设计了一种新型的单转动自由度正立方体均一阵列式三维自重构机器人模块结构,不但可以构成稳定的空间填充结构,而且能够实现多种重构运动形式.介绍了具体的机构原理和模块的构形表达及运动描述方法,提出了一种基于正立方体子单元结构的... 设计了一种新型的单转动自由度正立方体均一阵列式三维自重构机器人模块结构,不但可以构成稳定的空间填充结构,而且能够实现多种重构运动形式.介绍了具体的机构原理和模块的构形表达及运动描述方法,提出了一种基于正立方体子单元结构的集中式分层规划方法,每个子单元由 8个模块构成,内置离线规划的模块运动序列数据库,并通过自重构仿真实验,验证了该方法具有搜索空间小,求解复杂度低,规划效率高等特点,在规划串式结构的自重构问题时是可行的. 展开更多
关键词 模块化 自重构 构形 子单元
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基于Internet多操作者多机器人的遥操作系统的研究 被引量：8
17
作者 赵杰 闫继宏 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期459-463,共5页
近年来基于 Internet多操作者多机器人 MOMR(Multi- Operator- Multi- Robot)协作成为许多学者关注的对象 .相对于单操作者单机器人 SOSR(Single- Operator- Single- Robot)遥操作任务的单一性和局限性 ,MOMR在群体作业如 :设备维护、... 近年来基于 Internet多操作者多机器人 MOMR(Multi- Operator- Multi- Robot)协作成为许多学者关注的对象 .相对于单操作者单机器人 SOSR(Single- Operator- Single- Robot)遥操作任务的单一性和局限性 ,MOMR在群体作业如 :设备维护、建筑建造、外科手术等许多场合具有明显的优势 .对于危险或难以到达的环境 ,MOMR遥操作系统的控制成为一个主要问题 .本文综述了基于 Internet的 MOMR系统的结构、概念以及国内外的研究现状 ,并讨论了 MOMR系统存在的主要问题和各种协调 (或协作 )控制方法 . 展开更多
关键词 INTERNET 多操作者 多机器人 遥操作系统
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压电陶瓷驱动器在机器人柔性臂应用中的研究 被引量：9
18
作者 赵宏伟 孙立宁 +1 位作者 张涛 蔡鹤皋 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第3期173-176,共4页
研究了片状压电陶瓷驱动器在柔性手臂中的应用 ,推导了基于压电陶瓷驱动器的柔性臂静力学方程 ,建立了描述驱动器迟滞特性的 Preisach模型 ,提出了一种基于 Preisach前馈环的 PID控制方法对柔性臂进行振动主动控制和轨迹控制。试验表明 ... 研究了片状压电陶瓷驱动器在柔性手臂中的应用 ,推导了基于压电陶瓷驱动器的柔性臂静力学方程 ,建立了描述驱动器迟滞特性的 Preisach模型 ,提出了一种基于 Preisach前馈环的 PID控制方法对柔性臂进行振动主动控制和轨迹控制。试验表明 ,此方法可以有效地克服片状压电陶瓷驱动器的迟滞特性 ,消除柔性臂运动产生的振动 。 展开更多
关键词 压电陶瓷驱动器 柔性臂 机器人
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精密并联机器人控制算法及控制系统研究 被引量：11
19
作者 张秀峰 孙立宁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期177-180,共4页
首次把数字PID算法应用到面向光纤作业的精密并联机器人控制中,介绍了这种高速、高精度小型并联机构控制系统的新控制算法及系统研究情况。另外控制系统采用了DSP新技术,解决了并联机构运动学逆解的实时在线计算问题,使系统运行更加稳... 首次把数字PID算法应用到面向光纤作业的精密并联机器人控制中,介绍了这种高速、高精度小型并联机构控制系统的新控制算法及系统研究情况。另外控制系统采用了DSP新技术,解决了并联机构运动学逆解的实时在线计算问题,使系统运行更加稳定。试验结果表明这种新算法在小型精密并联机构控制系统中,完全可以满足光纤对接等作业的高技术要求,同时也为同类高精度、大行程小型定位系统的控制与设计提供了一种新的实用方法。 展开更多
关键词 并联机构 运动学逆解 PID控制 并联机器人 控制系统
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机器人化铲掘机基于CAN总线的控制系统研究 被引量：2
20
作者 杜志江 路同浚 +2 位作者 吴平川 崔民 刘洪波 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期165-170,共6页
本文介绍了一种新型的基于 CAN总线的现场总线控制系统 (FCS) ,用于机器人化铲掘机的现场控制 ,文中着重阐述了系统的体系结构和各智能控制模块的功能特性 .与传统的集中控制相比 ,具有结构简单、可靠性高、实时性好等特点 。
关键词 机器人化铲掘机 现场总线控制系统 CAN总线 FCS 主控单元 体系结构 智能控制 转炉炼钢 清理炉
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