国家自然科学基金(50075008) 作品数:10 被引量:62 H指数:3 相关作者: 高志慧 贠超 边宇枢 员超 更多>> 相关机构: 北京航空航天大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 机械工程 更多>>
提高柔性机器人运动状态下固有频率的一种方法 被引量:6 2003年 对提高柔性机器人运动状态下的固有频率进行了研究 .首先分析了影响柔性机器人固有频率的因素 ,得出了在结构参数不变的情况下 ,可以通过适当调整运动参数来提高机器人固有频率的结论 ;然后研究了机器人的初始位形与运动参数的关系 ,提出了通过规划机器人的初始位形来调整运动参数从而提高机器人在运动状态下的固有频率的方法 ,并且给出了相应的算法 ; 高志慧 贠超 边宇枢关键词:柔性机器人 固有频率 柔性冗余度机器人改善频率特性的研究 被引量:3 2004年 对改善柔性冗余度机器人的频率特性进行了研究。首先分析了影响柔性机器人固有频率的因素,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固有频率的结论。然后分析了机器人的自运动与关节运动参数之间的关系。在此基础上,提出了在保证末端名义运动不变的情况下通过规划柔性冗余度机器人的自运动调整关节运动参数来提高系统的固有频率,以避开动力奇异并改善机器人动态性能的方法,此外给出了相应的优化算法。最后通过数值仿真验证了该方法的有效性。 高志慧 贠超 边宇枢关键词:柔性机器人 固有频率 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 被引量:1 2004年 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 。 高志慧 员超关键词:柔性冗余度机器人 6自由度水下机器人动力学分析与运动控制 被引量:42 2007年 对6自由度水下机器人的动力学与运动控制进行研究。首先考虑重力、浮力、推力以及水动力的影响,建立水下机器人的动力学模型,对机器人的复杂水下动力学行为进行描述。在此基础上,根据解出加速度法设计非线性控制器,包括内外两个控制回路。其中外控制回路根据机器人实际轨迹与期望轨迹之间的偏差进行负反馈控制,内控制回路根据机器人动力学特性引入非线性补偿,把机器人转化为一个更易于控制的线性系统,从而准确实现对理论轨迹的跟踪。最后对水下机器人跟踪目标进行运动控制仿真。从仿真结果可以看出,利用该方法可以使水下机器人具有良好的轨迹跟踪能力。 边宇枢 高志慧 贠超关键词:水下机器人 运动控制 动力学 COUPLING EFFECT OF FLEXIBLE JOINT AND FLEXIBLE LINK ON DYNAMIC SINGULARITY OF FLEXIBLE MANIPULATOR 被引量:6 2008年 The coupling effect of the flexible joint and the flexible link on the dynamic singularity of the flexible manipulator is addressed. Firstly, the dynamic equations of a flexible manipulator with a flexible joint and a flexible link are derived. Secondly, the relationship and property between the flexible joint and the flexible link are analyzed. It shows that the flexible joint's amplitude will increase abruptly, thereby the dynamic singularity occurs if the frequency of a flexible joint is near or equal to some natural frequency of a flexible link. Finally, some numerical simulations which will verify the correctness of the theoretical analysis, are carded out. The results are fundamental for the design of a flexible manipulator and for the avoidance of the dynamic singularity. GAO Zhihui YUN Chao BIAN Yushu关键词:RESONANCE 柔性冗余度机器人考虑抑振的力矩优化算法 被引量:2 2003年 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。 高志慧 员超 边宇枢关键词:柔性冗余度机器人 力矩优化 振动 柔性机器人避动力奇异方法的研究 被引量:1 2005年 对柔性机器人避动力奇异的方法进行了研究,得出当机器人第i阶模态频率与模态激振力某阶频率相等,且模态激振力比较大时,机器人就会出现动力奇异问题的结论;分析了机器人的结构参数和运动参数是影响其固有频率的因素,提出了在不改变机器人预定工作任务的情况下,对已有的机器人可以通过在其柔性臂上附加一质量块以调节机器人的固有频率,从而避免动力奇异问题的发生;同时给出了附加质量块的规划策略,并以一末杆为柔杆的空间三杆机器人为例,验证了所提方法的有效性.该方法也适用于其它一般机械系统. 高志慧 贠超关键词:柔性机器人 柔性冗余度机器人减振运动规划研究 被引量:2 2004年 由于柔性冗余自由度机器人具有冗余特性 ,因此在保证机器人实现预定工作任务的情况下 ,可以通过规划机器人各关节的自运动规律 ,从而改善机器人的动力学性能。本文提出了一种冗余关节规划方法 ,该方法为全局优化方法 ,具有可实现性、易控制和计算量小的特点 ,而且可以保证机器人工作结束后各关节的自运动速度为零 ,从而避免由于终态自运动的存在而使原优化效果遭到破坏。 高志慧 贠超关键词:柔性机器人 冗余自由度 柔性机器人躲避振动的一种方法 2004年 对于柔性机器人而言 ,系统柔性所引起的振动使得机器人很难准确地跟踪预定的末端轨迹 ,因此如何有效地减小柔性机器人的振动是一个非常重要的研究课题。本文对柔性机器人躲避振动的方法进行了研究。首先分析了影响柔性机器人末端振动变形的因素 ,在此基础上得出了在结构参数和末端运动轨迹不变的情况下 ,通过适当调整关节运动参数可以使柔性机器人有效躲避振动的结论 ;然后研究了机器人末端运动参数与关节运动参数之间的关系 ,提出了通过规划机器人末端运动参数从而调整关节运动参数 ,以使机器人能够有效躲避和减小柔性振动的方法 ,并且给出了相应的算法 ; 高志慧 贠超 边宇枢关键词:柔性机器人 振动 柔性机器人动力奇异问题的研究 被引量:2 2004年 对柔性机器人的动力奇异问题进行了研究。首先分析了柔性机器人产生动力奇异的原因,确定了激振力的方向、激振力的大小、阻尼的大小、在共振区间内激振力频率与机器人固有频率的相对变化速度以及机器人固有频率的大小是影响动力奇异的因素;然后提出了机器人动力奇异的判定依据和避免动力奇异的措施;最后以一末杆为柔杆的空间三杆机器人为例,验证了理论分析的正确性。 高志慧 贠超 边宇枢关键词:固有频率 柔性机器人