王凤翔
- 作品数：8 被引量：40H指数：4
- 供职机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市教委科技发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术更多>>
- 欠驱动机器人的动力学耦合奇异研究被引量：7
- 2005年
- 欠驱动机械臂的运动只能从动力学水平进行控制, 从动关节的运动是通过主动关节的动力学耦合间接控制的。主、被动关节之间的动力学耦合特征与机械臂关节空间的位形有关, 因此在欠驱动机械臂运动过程中可能发生动力学耦合奇异, 某些被动关节的运动变得不可控。从关节空间和操作空间两个角度分析了欠驱动机械臂的动力学耦合问题, 给出从以上两种工作空间度量系统动力学耦合的指标。提出一种基于输入变量非线性变换的滑模变结构控制方法, 用于实现欠驱动机械臂操作空间中的连续轨迹控制。通过平面二连杆欠驱动机械臂和只有一个主动关节的平面三连杆欠驱动机械臂进行了仿真, 仿真结果证明提出的控制方法是可行的。
- 何广平陆震王凤翔
- 关键词：欠驱动机械臂动力学奇异非线性控制非完整约束
- 欠驱动机器人动力学运动规划的动态子空间法及控制被引量：2
- 2004年
- 欠驱动机器人的关节空间运动是通过主、被动关节间的动力学耦合实现的,系统运动可能发生动力学耦合奇异,使欠驱动机器人的动态操作性能严重降低。针对一般具有任意多个被动关节的开链欠驱动机器人系统,基于动力学分析提出一种优化控制方法,其核心是在欠驱动机器人的全部耦合运动空间中,根据动力学耦合操作性度量,动态构造有限个覆盖全部耦合运动空间的具有最佳耦合度的子空间,使发生在这些子空间中的耦合运动具有余度驱动的特点,从而实现提高欠驱动机器人的动力学耦合度的优化控制。提出的方法通过平面四连杆机器人进行仿真,仿真结果证明了这种方法是可行的。
- 何广平陆震王凤翔
- 关键词：欠驱动机器人优化控制
- 欠驱动冗余度空间机器人优化控制被引量：12
- 2004年
- 欠驱动控制是空间技术中容错技术的重要方面.本文研究了被动关节中有制动器的欠驱动冗余度空间机器人系统的运动优化控制问题.从系统动力学方程出发,分析了欠驱动冗余度空间机器人的优化能力和控制方法;给出了主、被动关节间的耦合度指标;提出了欠驱动冗余度空间机器人系统的“虚拟模型引导控制”方法,在这种方法中采用与欠驱动机器人机构等价的全驱动机器人作为模型来规划机器人的运动,使欠驱动系统在关节空间中逼近给出的规划轨迹,实现了机器人末端运动的连续轨迹运动优化控制;通过末关节为被动关节的平面三连杆机器人进行了仿真,仿真的结果证明了提出算法的有效性.
- 何广平陆震王凤翔
- 关键词：欠驱动冗余度机器人变结构控制
- 欠驱动余度机械臂的无碰撞运动规划与控制被引量：2
- 2005年
- 基于周期运动的非线性动力学分析,发现欠驱动机械臀在小幅振动输入条件下有运动漂移现象,即当欠驱动机械臂的主动关节小幅振动时,被动关节的平衡位置将发生漂移。基于这一现象提出了被动关节位置控制的余弦函数小振幅控制方法:把人工势场方法引入冗余度机械臂的避障运动规划,提出了欠驱动冗余度机械臂的虚拟模型运动规划方法:把以上两种方法有机结合,提出了一种欠驱动冗余度机械臂的避障运动规划和控制方案,对平面三连杆欠驱动机械臂进行了仿真,仿真结果表明这一方法是可行的。
- 何广平陆震王凤翔
- 关键词：欠驱动机械臂非线性动力学人工势场
- 平面三连杆欠驱动机械臂谐波函数控制方法被引量：12
- 2004年
- 对一种平面三连杆欠驱动机械臂的稳态周期运动进行了理论分析和计算仿真,发现对于确定的欠驱动机器人系统,给系统中的主动关节施加合适的控制,被动关节出现一种"螺旋运动",而且螺旋运动速度与输入振幅和频率有关。在此基础上提出两种欠驱动机械臂位置控制的谐波函数控制方法,通过仿真验证了这种控制方法的有效性。
- 何广平陆震王凤翔
- 关键词：机械臂欠驱动动力学
- 欠驱动余度机械臂的非完整冗余特征研究被引量：7
- 2005年
- 欠驱动技术在航天领域有重要应用价值。针对空间机器人系统,研究了欠驱动冗余度机械臂的"非完整冗余"特征和无碰撞路径最优运动规划方法。这种系统对于给定的机械臂末端位姿,其冗余特征不便通过传统意义上的运动学"自运动"来刻画,但是因机构自由度数大于工作空间维数,系统的冗余特征可通过动力学水平的控制体现出来。基于李雅普诺夫方法,提出一种欠驱动冗余度机械臂的无碰撞路径最优规划方法,揭示了这种机器人系统的"非完整冗余"特征,通过平面3连杆机械臂进行了仿真。
- 何广平陆震王凤翔
- 关键词：欠驱动冗余度非完整机械臂
- 空间站机器人最小振动操作动力学控制
- 2001年
- 提出两种空间站机器人最小振动操作动力学方法。一种是利用空间站灵活操作臂的运动学“自运动”快速消除空间机器人大型柔性机械臂的残余振动 ,同时使灵活操作臂在工作时不产生使柔性大臂变形和振动的激振力。第二种方法是利用灵活操作臂与空间站和柔性大臂之间的动力学耦合零空间运动进行空间站机器人的无振动操作。推导出空间机器人系统的动力学方程 ,得到了柔性大臂和灵活操作臂间的作用力与机器人运动之间的关系 ,基于渐进稳定的控制方法实现机器人的控制 。
- 何广平王凤翔陆震
- 关键词：冗余
- 柔性欠驱动机械臂的内共振现象及应用被引量：4
- 2005年
- 针对柔性欠驱动机械臂研究了被动关节处于自由摆动和锁定状态下系统所具有的不同动力学行为.通过对平面二连杆柔性欠驱动机械臂的非线性动力学分析,发现这种多模态非线性动力学系统的内共振对系统振动行为有重要影响.当结构参数满足一定条件时,系统发生的内共振能有效减小机械臂末端的振动.利用这一现象,提出一种柔性欠驱动机械臂的开环振动控制方法,这种方法降低了闭环振动控制方法对驱动元件性能的过高或控制器稳定的困难.以平面二连杆柔性欠驱动机械臂进行了建模和数值计算分析,结果证明了以上方法和结果.
- 何广平陆震王凤翔
- 关键词：柔性机械臂欠驱动机器人
