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Intent Inference Based Trajectory Prediction and Smooth for UAS in Low-Altitude Airspace with Geofence 被引量:3
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作者 Qixi Fu Xiaolong Liang +1 位作者 Jiaqiang Zhang Xiangyu Fan 《Computers, Materials & Continua》 SCIE EI 2020年第4期417-444,共28页
In order to meet the higher accuracy requirement of trajectory prediction for Unmanned Aircraft System(UAS)in Unmanned Aircraft System Traffic Management(UTM),an Intent Based Trajectory Prediction and Smooth Based on ... In order to meet the higher accuracy requirement of trajectory prediction for Unmanned Aircraft System(UAS)in Unmanned Aircraft System Traffic Management(UTM),an Intent Based Trajectory Prediction and Smooth Based on Constrained State-dependent-transition Hybrid Estimation(CSDTHE-IBTPS)algorithm is proposed.Firstly,an intent inference method of UAS is constructed based on the information of ADS-B and geofence system.Moreover,a geofence layering algorithm is proposed.Secondly,the Flight Mode Change Points(FMCP)are used to define the relevant mode transition parameters and design the guard conditions,so as to generate the mode transition probability matrix and establish the continuous state-dependent-transition model.After that,the constrained Kalman filter(CKF)is applied to improve State-dependent-transition Hybrid Estimation(SDTHE)algorithm by applying equality constraint to the velocity of UAS in the straight phase and turning phase,respectively,and thus the constrained state-dependent-transition hybrid estimation(CSDTHE)algorithm is constructed.Finally,the results of intent inference and hybrid estimation are used to make trajectory prediction.Furthermore,each flight segment of trajectory is smoothed respectively by Rauch-Tung-Striebel(RTS)backward smooth method using the proposed CSDTHE-RTS algorithm,so as to obtain more accurate trajectory prediction results.The simulation shows that the proposed algorithm can reduce the errors of trajectory prediction and the time delay of intent inference. 展开更多
关键词 trajectory prediction unmanned aircraft system geofence intent inference hybrid estimation Rauch-Tung-Striebel(RTS)backward smooth
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A Fast Approach for Time Optimal and Smooth Trajectory Planning of Robot Manipulators
2
作者 Gang Liu Chao Yun 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2016年第5期23-31,共9页
In this paper, a fast approach to generate time optimal and smooth trajectory has been developed and tested. Minimum time is critical for the productivity in industrial applications. Meanwhile, smooth trajectories bas... In this paper, a fast approach to generate time optimal and smooth trajectory has been developed and tested. Minimum time is critical for the productivity in industrial applications. Meanwhile, smooth trajectories based on cubic splines are desirable for their ability to limit vibrations and ensure the continuity of position, velocity and acceleration during the robot movement. The main feature of the approach is a satisfactory solution that can be obtained by a local modification process among each intermal between two consecutive via-points. An analytical formulation simplifies the approach to smooth trajectory and few,iterations are enough to determine the correct values. The approach can be applied in many robot manipulators which require high performance on time and smooth. The simulation and application of the approach on a palletizer robot are performed, and the experimental results provide evidence that the approach can realize the robot manipulators more efficiency and high smooth performance. 展开更多
关键词 trajectory planning cubic spline kinematic constraints interval anatysis time optimal smoothtechnique
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煤矿智能巡检机器人平滑轨迹规划研究 被引量:1
3
作者 王申峰 雷延峰 +3 位作者 江伟 徐丽君 刘新佩 李亚宁 《机械设计与制造工程》 2024年第6期61-66,共6页
为解决传统机器人搭载的巡检仪器易受煤矿崎岖地面影响的问题,提出一种煤矿智能巡检机器人平滑轨迹规划方法。首先根据矿井情况构建机器人整体架构并设计并联结构,保证巡检仪的稳定;然后根据巡检机器人的运动方式构建其运动学模型,并计... 为解决传统机器人搭载的巡检仪器易受煤矿崎岖地面影响的问题,提出一种煤矿智能巡检机器人平滑轨迹规划方法。首先根据矿井情况构建机器人整体架构并设计并联结构,保证巡检仪的稳定;然后根据巡检机器人的运动方式构建其运动学模型,并计算位置误差,以实现对巡检机器人的理想控制;最后采用自适应遗传算法(AGA)对巡检机器人展开避障优化,通过计算获取最优路径,从而构建轨迹规划适应度函数,以此实现机器人巡检轨迹规划的目的,同时利用多项差值函数对规划轨迹进行平滑处理。实验结果表明,所提规划方法具有较为理想的规划轨迹能力,且最终的规划结果稳定性好。 展开更多
关键词 并联结构 位置误差 自适应遗传算法 巡检机器人 平滑轨迹
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基于k-trajectory算法的电力线巡检机器人的轨迹平滑方法
4
作者 柳长安 刘伟 刘春阳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3698-3700,共3页
研究了一种电力线路巡检飞行机器人轨迹平滑的方法。首先,利用坐标变换将机器人在三维空间中的运动映射到二维平面上;其次,在符合飞行机器人动力学规律的基础上,阐述了在k-trajectory算法基础上进行轨迹平滑的方法,分析了三种情况下机... 研究了一种电力线路巡检飞行机器人轨迹平滑的方法。首先,利用坐标变换将机器人在三维空间中的运动映射到二维平面上;其次,在符合飞行机器人动力学规律的基础上,阐述了在k-trajectory算法基础上进行轨迹平滑的方法,分析了三种情况下机器人的飞行轨迹;最后,通过计算机仿真实验证明了该方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电力线路巡检 飞行机器人 轨迹平滑 k-trajectory算法 计算机仿真
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基于bang-bang控制平滑正则化的动力制动轨迹优化
5
作者 李京琪 郑宇锋 +2 位作者 刘磊 王博 樊慧津 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期54-60,共7页
针对行星定点软着陆实时在线制导的任务需求,结合行星着陆轨迹优化技术在动力学特征、约束条件、不确定环境方面的特点,以燃料最优为性能指标,提出了一种平滑正则化处理不连续切换点的方法。而以燃料最优为性能指标的着陆问题,其推力或... 针对行星定点软着陆实时在线制导的任务需求,结合行星着陆轨迹优化技术在动力学特征、约束条件、不确定环境方面的特点,以燃料最优为性能指标,提出了一种平滑正则化处理不连续切换点的方法。而以燃料最优为性能指标的着陆问题,其推力或推力加速度大小为最多切换两次的bang-bang控制,用间接法将其转化为一个两点边值问题会带来对初值敏感、算法复杂度高且依赖于导数的数值算法无法求解的问题。为此,对比了以末端高度为性能指标的气动制动和以燃料最优为性能指标的动力制动,对动力制动中的推力bang-bang控制问题,通过对切换函数的分析将其控制形式分解为3种情形,进而引入偏差参数,对bang-bang控制的不连续切换点进行平滑处理,使其转化为可以直接用数值算法求解的连续可导函数,并通过数值仿真验证了该方法的可靠性、快速性和精确性。结果表明:相较于直接法中的伪谱法,该方法对初始值不敏感,降低了算法复杂度,收敛性好且终端误差较小,解决了模型对初始值敏感、数值算法无法直接求解bang-bang控制的难题。 展开更多
关键词 轨迹优化 间接法 BANG-BANG控制 平滑正则化
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焊接机器人空间轨迹段间位姿平滑过渡方法 被引量:1
6
作者 潘海鸿 何飞龙 +2 位作者 贾丙琪 付英东 陈琳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第11期65-68,共4页
针对目前采用传统轨迹过渡方法在实现多段焊接轨迹过渡处理仅能保证机器人末端速度的平滑性,却无法实现满足弓高误差要求的问题,提出采用三次非均匀有理B样条曲线(non-uniform rational B-splines,NURBS曲线)的最大弓高误差可控的轨迹... 针对目前采用传统轨迹过渡方法在实现多段焊接轨迹过渡处理仅能保证机器人末端速度的平滑性,却无法实现满足弓高误差要求的问题,提出采用三次非均匀有理B样条曲线(non-uniform rational B-splines,NURBS曲线)的最大弓高误差可控的轨迹过渡方法。根据最大弓高误差计算过渡路径点,并用NURBS曲线对路径点进行拟合得到过渡轨迹。此外,基于位姿同步,对衔接点的角速度进行前瞻处理,并采用S型加减速对轨迹姿态进行规划。在自主搭建的机器人测试平台验证所提出的轨迹过渡方法,实验结果表明可以根据焊接工艺需求设定最大弓高误差,且在保证机器人末端线速度和角速度平滑性的基础上,保证实际弓高误差小于设定值。 展开更多
关键词 焊接机器人 NURBS曲线 弓高误差 平滑轨迹过渡
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基于优化人工势场法的无人机航迹规划 被引量:10
7
作者 王庆禄 吴冯国 +1 位作者 郑成辰 李辉 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1461-1468,共8页
针对传统人工势场(traditional artificial potential field,TAPF)法在无人机航迹规划中存在的局部极小值、斥力过大、无效避障等问题,提出一种优化人工势场法。首先将障碍物斥力进行分解,避免了局部极小值情况;其次重构合力计算方式,... 针对传统人工势场(traditional artificial potential field,TAPF)法在无人机航迹规划中存在的局部极小值、斥力过大、无效避障等问题,提出一种优化人工势场法。首先将障碍物斥力进行分解,避免了局部极小值情况;其次重构合力计算方式,避免无人机在障碍密集区域所受斥力过大;最后引入二次碰撞预测方法,减少无人机无效避障的同时保证航迹平滑。在考虑无人机物理约束条件下进行航迹规划实验。仿真结果表明,该方法相较于TAPF法,不仅缩短了规划航线长度,且在航迹平滑性上有明显提升。 展开更多
关键词 人工势场法 航迹规划 物理约束 碰撞预测 航迹平滑
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多传感器信息融合的车辆轨迹感知设计与实现 被引量:2
8
作者 赵国辉 李京国 马林 《电子设计工程》 2023年第7期188-193,共6页
针对全息路口需求,设计了一种雷达、GPS及视觉的多维信息融合雷视一体机。基于深度学习技术实现对机动车的实时检测。在此基础上,通过雷达与视频及雷达与GPS坐标系标定建立目标关联关系,利用融合规则获取融合数据点。为了解决融合数据... 针对全息路口需求,设计了一种雷达、GPS及视觉的多维信息融合雷视一体机。基于深度学习技术实现对机动车的实时检测。在此基础上,通过雷达与视频及雷达与GPS坐标系标定建立目标关联关系,利用融合规则获取融合数据点。为了解决融合数据点形成的轨迹线不平滑的问题,提出加权GS-LSPIA算法,将每个融合数据点赋予初始权重,选取拟合曲线的控制点,通过迭代的方式调整控制点,生成一系列曲线,曲线的极限是融合数据点的最小二乘拟合的结果。实验结果表明,雷视一体机设备可感知车辆轨迹,且加权GS-LSPIA算法使得车辆运行轨迹更平滑。 展开更多
关键词 信息融合 雷视一体机 标定 加权GS-LSPIA 拟合 轨迹平滑
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基于关节电机性能约束机器人的运动轨迹平滑规划 被引量:1
9
作者 王红斌 尹旷 +3 位作者 方健 张铁 钟连宏 李志强 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第7期84-91,共8页
为了使机器人运动过程平滑,采用机器人的逆动力学特性,通过约束机器人关节电机性能得到一种运动轨迹平滑规划方法。该方法中平滑运动轨迹使用五次样条曲线,以笛卡尔空间粗插补和关节空间精插补相结合,在考虑关节角速度约束和逆动力学得... 为了使机器人运动过程平滑,采用机器人的逆动力学特性,通过约束机器人关节电机性能得到一种运动轨迹平滑规划方法。该方法中平滑运动轨迹使用五次样条曲线,以笛卡尔空间粗插补和关节空间精插补相结合,在考虑关节角速度约束和逆动力学得到的关节力矩约束下,建立角速度和关节力矩等关节电机性能与粗插补周期的关系式,便可通过修改粗插补周期得到满足关节电机性能约束的平滑运动轨迹,避免因优化平滑运动轨迹而带来的大量计算,更容易操作。通过与三次B样条曲线插补算法规划的轨迹相比,结果表明:此规划能大大提升机器人关节运动的平稳性,减小冲击和振动对机器人运动的影响。 展开更多
关键词 关节性能约束 机器人 运动轨迹平滑规划
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自适应变长线性拟合的多阵方位平滑同步方法
10
作者 黄迪 祝献 +1 位作者 陈希 诸洁琪 《声学技术》 CSCD 北大核心 2023年第1期101-105,共5页
在多阵方位轨迹关联融合过程中,由于单阵输出方位的节拍和时刻不同需要进行同步并且在拟合过程中定长、定阶拟合函数与任意方位曲线存在失配问题,为此文章提出了一种自适应变长线性拟合方法。该方法首次采用分段线性拟合对方位轨迹正切... 在多阵方位轨迹关联融合过程中,由于单阵输出方位的节拍和时刻不同需要进行同步并且在拟合过程中定长、定阶拟合函数与任意方位曲线存在失配问题,为此文章提出了一种自适应变长线性拟合方法。该方法首次采用分段线性拟合对方位轨迹正切值进行拟合,通过实时监测跳变点及平滑后的拟合效果(即连续在拟合线段同一侧的平滑前的轨迹点占平滑前总轨迹点数的比例),实时改变拟合线段长度。试验数据处理结果表明,该方法可以解决多阵方位同步问题,对各种方位轨迹曲线有较好的拟合精度且计算速度快,为后续多阵方位轨迹关联融合处理提供支撑。 展开更多
关键词 方位轨迹 自适应变长线性拟合 方位轨迹平滑
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面向口腔种植的机器人多姿态轨迹平滑规划
11
作者 仲重亮 刘云峰 +1 位作者 朱伟东 朱赴东 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1030-1037,1049,共9页
根据口腔种植手术的要求,基于光学定位技术开发了一套自动化程度较高的种植牙手术机器人系统,并且对系统空间坐标系转换进行研究.平滑的姿态轨迹规划对口腔种植机器人工作时的精度和效率有着重要的影响,提出一种基于四元数和旋转向量的... 根据口腔种植手术的要求,基于光学定位技术开发了一套自动化程度较高的种植牙手术机器人系统,并且对系统空间坐标系转换进行研究.平滑的姿态轨迹规划对口腔种植机器人工作时的精度和效率有着重要的影响,提出一种基于四元数和旋转向量的多姿态C2连续的平滑插值算法.在三维空间中采用线性插值与B样条曲线平滑拼接的方式对旋转向量进行插值计算,所对应的四元数将保持在三维空间中的连续性,实现对单位四元数C2连续的多姿态平滑插值.通过实验分析和对比验证,所提B样条多姿态平滑插值算法具有C2连续性,在实时性能和运动效率方面优于SQUAD算法,适用于机器人末端执行器的多姿态轨迹规划. 展开更多
关键词 口腔种植 种植牙手术机器人系统 姿态轨迹规划 四元数 多姿态平滑插值
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半导体设备运动轨迹规划及平滑停止算法 被引量:1
12
作者 步石 陈国兴 +2 位作者 赵立华 陈沿宇 杨际腾 《电子工业专用设备》 2023年第1期34-39,共6页
为满足半导体精密设备步进速度和精度的控制要求,步进运动轨迹应具备精度高、冲击小、速度快等特征。根据其运动轨迹特征,设计出四阶S型运动轨迹规划算法,但在实际应用中,一种轨迹规划通常并不能完全覆盖所有的使用场景。为实现能够根... 为满足半导体精密设备步进速度和精度的控制要求,步进运动轨迹应具备精度高、冲击小、速度快等特征。根据其运动轨迹特征,设计出四阶S型运动轨迹规划算法,但在实际应用中,一种轨迹规划通常并不能完全覆盖所有的使用场景。为实现能够根据实际需求提前停止的运动轨迹,在四阶运动轨迹基础上,通过使用轨迹拼接的方式设计出平滑停止算法。根据测试结果,四阶运动轨迹可以根据外部触发信号在任意时刻转为平滑停止轨迹,达到快速停止的目的,且轨迹不会产生额外的冲击力,确保了四阶运动轨迹原有的特征。 展开更多
关键词 运动控制 轨迹规划 平滑停止 精密运动
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基于分段速度规划的机器人臂运动平滑减振方法
13
作者 王恒 蒋科坚 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第7期222-229,共8页
目的保证机器人臂在生产作业时,其末端速度、加速度、jerk曲线光滑且连续,避免机器人臂在高速运行时发生剧烈振动。方法提出一种基于分段速度包络轨迹规划方法,该方法与传统样条算法相比,边界条件的确定和计算量大大简化,仅需给定运行... 目的保证机器人臂在生产作业时,其末端速度、加速度、jerk曲线光滑且连续,避免机器人臂在高速运行时发生剧烈振动。方法提出一种基于分段速度包络轨迹规划方法,该方法与传统样条算法相比,边界条件的确定和计算量大大简化,仅需给定运行轨迹点和期望运行时间,就能实现机器人臂末端轨迹的速度、加速度以及jerk曲线光滑连续,并且通过调节因子和分段时间间隔可以单独控制加速度、jerk曲线的波动幅值和整体运动周期。结果在双臂并联机器人平台上,依次进行本文算法与三次样条算法的对比实验,以及本文算法在不同调节因子取值下的对比实验。在第1组实验中发现采用本文算法运行机械臂更加平稳,所得轨迹也很平滑,而三次样条算法运行机械臂振动较大;通过第2组对比实验可得,在分段时间间隔一定的情况下,调节因子取值越大机械臂运行就会越流畅,振动也会进一步减小。结论文中提出的方法能够有效抑制机器人臂振动,可以使机器人高速平稳的运行。 展开更多
关键词 机器臂运动 轨迹规划 振动抑制 运动平滑
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A local toolpath smoothing method for a five-axis hybrid machining robot
14
作者 SHI ZiKang ZHANG WeiJia DING Ye 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期721-742,共22页
Smooth transitions between two adjacent five-axis toolpaths can reduce feedrate fluctuation,improving machining quality and efficiency.Hybrid robots’flexibility to adjust the orientation is advantageous in five-axis ... Smooth transitions between two adjacent five-axis toolpaths can reduce feedrate fluctuation,improving machining quality and efficiency.Hybrid robots’flexibility to adjust the orientation is advantageous in five-axis machining,but their kinematic issues raise challenges for toolpath smoothing.This paper proposes a G3continuous toolpath smoothing method for a hybrid robot.B-splines in the machine coordinate system(MCS)are inserted at corners to synchronize five-axis transitions.The transition errors of the tool position and orientation paths are estimated with the golden section method.These approximation errors are constrained by adaptively modifying the B-splines,i.e.,adding anchor points and optimizing the control points.A bisection search method is proposed for these geometric modifications,guaranteeing the user-defined error tolerance limit.Compared to the method based on the workpiece coordinate system(WCS),the proposed framework generates a smoother trajectory under the same error tolerance limit.Simulations and experiments are provided to validate the effectiveness. 展开更多
关键词 hybrid robot toolpath smoothing B-SPLINE five-axis machining trajectory generation
原文传递
三阶段智能车辆多信号灯路口节能车速规划
15
作者 韦麟 赵清海 《青岛大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第2期71-78,83,共9页
为提高智能车辆在多信号灯场景通行时的能耗经济性,提出一种鲁棒三阶段(选择—平滑—优化,Select-Smooth-Optimize,SSO)的节能车速规划框架。采用随机撒点方式划分可通行区域,基于经济巡航车速构建加权有向无环图(WOG),利用Dijkstra算... 为提高智能车辆在多信号灯场景通行时的能耗经济性,提出一种鲁棒三阶段(选择—平滑—优化,Select-Smooth-Optimize,SSO)的节能车速规划框架。采用随机撒点方式划分可通行区域,基于经济巡航车速构建加权有向无环图(WOG),利用Dijkstra算法求解加权有向无环图粗解;利用三次样条插值模型平滑粗解轨迹,降低非线性优化的计算时间;将车速规划最优控制问题转化为非线性优化问题,利用平滑后的轨迹作为内点法优化的初始迭代值,加快最优速度轨迹收敛,构建不规则信号灯相位和配时(SPaT)场景并进行仿真测试。仿真结果表明,与一阶段和两阶段基准算法相比,SSO算法分别节省26%、7%的能耗,并能兼顾鲁棒性与实时性计算要求。 展开更多
关键词 节能驾驶 车速规划 三阶段规划 随机撒点 轨迹平滑
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基于LSTM网络预测智能车辆变道的路径规划研究
16
作者 杨威 周义棚 《智能计算机与应用》 2023年第7期144-149,共6页
为了实现自主车辆的避障和变道,提出了一种基于LSTM网络预测终点位置的变道轨迹规划方法。首先,对NGSIM数据集中的变道规则进行重新定义,采用指数加权移动平均法(EWMA)对轨迹点进行平滑处理。利用LSTM网络来预测换道的终点位置,使用均... 为了实现自主车辆的避障和变道,提出了一种基于LSTM网络预测终点位置的变道轨迹规划方法。首先,对NGSIM数据集中的变道规则进行重新定义,采用指数加权移动平均法(EWMA)对轨迹点进行平滑处理。利用LSTM网络来预测换道的终点位置,使用均方根误差(RMSE)作为模型的评价指标,在相同指标下模型精度提升约14.25%。同时,定义了车辆换道的安全区域来验证预测轨迹的可行性。最后,基于样条曲线理论,建立了变道轨迹数学模型,综合考虑安全性与舒适性选择最优的变道路径。仿真结果表明,提出的轨迹规划算法可以为自主车辆生成安全无碰撞的最优路径。 展开更多
关键词 预测 平滑 变道轨迹 碰撞
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基于G-A^(*)的ABB机器人轨迹优化
17
作者 李洋 于涛 +1 位作者 齐晓震 窦永波 《汽车电器》 2023年第10期1-3,6,共4页
ABB机器人在汽车零部件搬运和汽车组装领域的应用,使得汽车的生产效率得到了很大提升。随着汽车零部件的搬运速度和组装节拍的增加,对ABB机器人的性能要求也越来越高,所以优化ABB机器人的运动轨迹是提高作业效率和装配节拍的关键。本文... ABB机器人在汽车零部件搬运和汽车组装领域的应用,使得汽车的生产效率得到了很大提升。随着汽车零部件的搬运速度和组装节拍的增加,对ABB机器人的性能要求也越来越高,所以优化ABB机器人的运动轨迹是提高作业效率和装配节拍的关键。本文基于RobotStudio6.08构建机器人模拟工作站,通过对已有的机器人运动模型进行分析,生成机器人工作过程中的轨迹分布,并利用G-A^(*)算法,对多个目标点之间的轨迹进行平滑处理,从而获得最优轨迹。仿真结果表明,机器人各个轴的速度轨迹波动在科学误差允许的范围内,从而验证了轨迹优化算法的有效性。 展开更多
关键词 ABB机器人 仿真 运动模型 轨迹优化 G-A^(*) 平滑处理 算法验证
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一种改进的机器人轨迹规划方法 被引量:25
18
作者 唐建业 张建军 +2 位作者 王晓慧 杨高炜 戚开诚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2017年第3期31-35,共5页
为了提高机器人的工作效率和操作精度,提出了一种改进的多项式插值轨迹规划方法,它可以在满足运动学约束的前提下实现时间和冲击的综合最优。通过确定机器人在操作空间中轨迹的位置序列,由逆运动学运算得到对应的关节空间中的位置序列,... 为了提高机器人的工作效率和操作精度,提出了一种改进的多项式插值轨迹规划方法,它可以在满足运动学约束的前提下实现时间和冲击的综合最优。通过确定机器人在操作空间中轨迹的位置序列,由逆运动学运算得到对应的关节空间中的位置序列,且由分段多项式插值构造关节轨迹,采用序列二次规划方法求得最优运行时间,结合关节空间位置序列的运动学参数确定最终的关节轨迹。将该方法用于一种支链嵌套3自由度并联机器人的轨迹规划,证明该轨迹规划方法不仅可以使机器人的运动轨迹平滑,而且有利于减小冲击。 展开更多
关键词 轨迹规划 轨迹平滑 综合最优 规划方法
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基于五次B样条的机械手关节空间平滑轨迹规划 被引量:27
19
作者 李小霞 汪木兰 +1 位作者 刘坤 蒋荣 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第8期39-42,共4页
为实现机械手作业轨迹平滑,关节轨迹的速度、加速度、加加速度保持连续,起始和停止的速度、加速度和加加速度可以任意配置,采用5次B样条曲线插值方法构造关节轨迹。推导了B样条曲线插值轨迹算法;通过VC++6.0开发平台,基于MFC框架类和Ope... 为实现机械手作业轨迹平滑,关节轨迹的速度、加速度、加加速度保持连续,起始和停止的速度、加速度和加加速度可以任意配置,采用5次B样条曲线插值方法构造关节轨迹。推导了B样条曲线插值轨迹算法;通过VC++6.0开发平台,基于MFC框架类和OpenGL图形库仿真出机械手的运动过程,并绘制出各关节的位置、速度、加速度时间曲线图。仿真结果表明,该方法使机械手关节调整平滑且运动平稳,运动性能显著优于传统的三次样条轨迹规划。 展开更多
关键词 机械手 B样条 轨迹规划
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具有运动时间约束的机械手最优平滑轨迹规划 被引量:24
20
作者 刘松国 朱世强 吴文祥 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期897-902,共6页
为了提高机械手在指定时间内完成运动任务的平滑性,提出一种最优平滑轨迹规划方法。采用七次B样条曲线插值关节位置序列,保证关节加加速度连续且关节启停速度、加速度和加加速度可设定。将运动学约束转化为B样条曲线控制顶点约束,以加... 为了提高机械手在指定时间内完成运动任务的平滑性,提出一种最优平滑轨迹规划方法。采用七次B样条曲线插值关节位置序列,保证关节加加速度连续且关节启停速度、加速度和加加速度可设定。将运动学约束转化为B样条曲线控制顶点约束,以加加速度平方积分的最小值作为平滑性能指标,采用遗传算法对平滑性能指标和相应的时间节点向量全局寻优,进而规划出最优平滑轨迹,解决了现有平滑轨迹规划方法没有考虑加加速度累积效果和运动学、运动时间约束的问题。实验结果表明,该方法规划的轨迹具有加加速度平滑和加加速度累积最小的特点,与现有的三次样条轨迹相比,可有效降低轨迹跟踪误差。 展开更多
关键词 机械手 轨迹规划 最优平滑 B样条 遗传算法
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