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基于虚拟弹簧的欠驱动手指的动力学建模和控制
被引量:
5
1
作者
黄海
方宏根
+1 位作者
姜力
刘宏
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期1688-1692,共5页
采用虚拟弹簧对2关节欠驱动手指进行了动力学建模。并使用该方法建立实际的3关节欠驱动手指的动力学模型,通过动态控制实验验证了动力学模型的正确性。该方法不仅避免了求解微分几何方程,并且直接派生出可解耦的动力学模型。可直接进行...
采用虚拟弹簧对2关节欠驱动手指进行了动力学建模。并使用该方法建立实际的3关节欠驱动手指的动力学模型,通过动态控制实验验证了动力学模型的正确性。该方法不仅避免了求解微分几何方程,并且直接派生出可解耦的动力学模型。可直接进行逆动力学分析、仿真和实时控制。同时,建立了基于动力学模型的速度观测器,用于轨迹跟踪,弥补了欠驱动手没有速度传感器的缺点,补偿了欠驱动环节造成的不确定因素。与PID或计算力矩法相比较,其轨迹跟踪误差更小,动态控制效果更好。
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关键词
自动控制技术
机器人学
虚拟弹簧
欠驱动手
动态控制
速度观测器
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职称材料
外骨骼式多指测量机器人
被引量:
2
2
作者
王建宇
谢宗武
+1 位作者
方宏根
刘宏
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第4期662-668,共7页
提出了一种新的外骨骼式多指机器人,用于测量舱外航天服手套力学特性。设计了基于平行四边形连杆的外骨骼式机械手指,这种手指机械刚度大,指节长度根据需要可调节,能够围绕航天服手套实现包络运动且可实现双向驱动。根据机械手的结构特...
提出了一种新的外骨骼式多指机器人,用于测量舱外航天服手套力学特性。设计了基于平行四边形连杆的外骨骼式机械手指,这种手指机械刚度大,指节长度根据需要可调节,能够围绕航天服手套实现包络运动且可实现双向驱动。根据机械手的结构特点,建立了其运动学模型。然后,在手指动力学基础上设计了鲁棒μ控制器,分析了系统的模型不确定性。将负载动力学作为系统的反馈不确定性,建立了合理的被控对象标称模型。最后,介绍了舱外航天服手套力学特性测量原理和实验研究。机器人轨迹跟踪实验表明,μ控制器能够抑制干扰对系统的影响,使系统具有鲁棒性和稳定性,轨迹跟踪误差<±0.03°。测量实验的重复性误差<5%,表明外骨骼式多指机器人系统可靠,测量原理正确。同时表明,采用外骨骼式多指机器人测量舱外航天服手套力学特性,测量原理和方法正确可行,能够满足测量要求。
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关键词
外骨骼多指机器人
航天服手套
鲁棒控制
Μ综合
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职称材料
题名
基于虚拟弹簧的欠驱动手指的动力学建模和控制
被引量:
5
1
作者
黄海
方宏根
姜力
刘宏
机构
哈尔滨工程大学水下机器人国防技术重点实验室
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室
德国宇航中心机器人与系统动力学研究所
出处
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期1688-1692,共5页
基金
国家自然科学基金重点项目(50435040)
文摘
采用虚拟弹簧对2关节欠驱动手指进行了动力学建模。并使用该方法建立实际的3关节欠驱动手指的动力学模型,通过动态控制实验验证了动力学模型的正确性。该方法不仅避免了求解微分几何方程,并且直接派生出可解耦的动力学模型。可直接进行逆动力学分析、仿真和实时控制。同时,建立了基于动力学模型的速度观测器,用于轨迹跟踪,弥补了欠驱动手没有速度传感器的缺点,补偿了欠驱动环节造成的不确定因素。与PID或计算力矩法相比较,其轨迹跟踪误差更小,动态控制效果更好。
关键词
自动控制技术
机器人学
虚拟弹簧
欠驱动手
动态控制
速度观测器
Keywords
automatic control technology
robotics
virtual spring
underactuated hand
dynamic control
velocity observer
分类号
TP241.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
外骨骼式多指测量机器人
被引量:
2
2
作者
王建宇
谢宗武
方宏根
刘宏
机构
哈尔滨工业大学机器人研究所
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第4期662-668,共7页
基金
国家"863"研究发展计划资助项目(No.2006AA04Z255)
国家载人航天工程资助项目
文摘
提出了一种新的外骨骼式多指机器人,用于测量舱外航天服手套力学特性。设计了基于平行四边形连杆的外骨骼式机械手指,这种手指机械刚度大,指节长度根据需要可调节,能够围绕航天服手套实现包络运动且可实现双向驱动。根据机械手的结构特点,建立了其运动学模型。然后,在手指动力学基础上设计了鲁棒μ控制器,分析了系统的模型不确定性。将负载动力学作为系统的反馈不确定性,建立了合理的被控对象标称模型。最后,介绍了舱外航天服手套力学特性测量原理和实验研究。机器人轨迹跟踪实验表明,μ控制器能够抑制干扰对系统的影响,使系统具有鲁棒性和稳定性,轨迹跟踪误差<±0.03°。测量实验的重复性误差<5%,表明外骨骼式多指机器人系统可靠,测量原理正确。同时表明,采用外骨骼式多指机器人测量舱外航天服手套力学特性,测量原理和方法正确可行,能够满足测量要求。
关键词
外骨骼多指机器人
航天服手套
鲁棒控制
Μ综合
Keywords
exoskeleton multi-finger robot
Extravehicular Activity(EVA) glove
robust control
μ-synthesis
分类号
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于虚拟弹簧的欠驱动手指的动力学建模和控制
黄海
方宏根
姜力
刘宏
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
5
下载PDF
职称材料
2
外骨骼式多指测量机器人
王建宇
谢宗武
方宏根
刘宏
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
2
下载PDF
职称材料
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