基于粒子群算法的空间机械臂关节驱动力矩优化设计

采用绝对节点坐标方法对空间柔性机械臂臂杆进行动力学建模,采用自然坐标法对机械臂关节进行建模,最终得到刚柔耦合的空间机械臂动力学模型.对冗余自由度机械臂进行逆运动学分析,由规划的末端轨迹得到了含自运动项的关节转角轨迹.利用动力学方程中Lagrange乘子的物理意义,对机械臂系统进行逆动力学分析,推导了关节轴瓦与轴颈在运动过程中受到的关节驱动力/力矩.利用粒子群算法优化机械臂的自运动项,得到了最小化的关节驱动力矩能耗,从而形成了一种冗余空间机械臂关节驱动力矩优化设计新方法.在平面三连杆柔性机械臂进行了数值仿真,仿真结果表明:所提出的方法在实现末端轨迹跟踪的同时,能有效降低关节力矩能耗;得到的关节力矩连续性好,能够满足工程实际需要.

基于关节驱动力矩的自由飞行空间机器人捕捉目标控制算法

本文研究了自由飞行空间机器人 (FFSR)关节驱动力矩的求解算法及在其基础上的捕捉目标控制算法 .首先 ,建立了计算 FFSR关节驱动力矩的求解算法 ;其次结合基于广义雅可比矩阵的分解运动速度控制法提出了一种捕捉目标的力矩控制算法 ;最后 ,计算机仿真验证了本文提出算法的有效性 .

自由飞行空间机器人的关节驱动力矩求解算法

本文首先分析了自由飞行空间机器人（ Ｆ Ｆ Ｓ Ｒ）的速度和加速度关系，在此基础上建立了计算 Ｆ Ｆ Ｓ Ｒ 机械手各连杆的速度和加速度的递推公式；其次基于 Ｌｕｈ 等人针对地面机器人提出的 Ｎｅｗ ｔｏｎ Ｅｕｌｅｒ 动力学算法，开发了适用于 Ｆ Ｆ Ｓ Ｒ 的关节驱动力矩的递推算法；最后，用计算机仿真验证了本文提出的关节力矩算法的有效性．

自由飞行空间机器人的关节驱动力矩递推算法及其仿真

由于空间特有的微重力环境和卫星本体重心不固定，机械手和卫星本体之间存在运动学和动力学耦合作用，已有针对地面机器人提出的计算关节力矩的 Ｎｅｗ ｔｏｎ Ｅｕｌｅｒ 法和地面机器人的控制策略不能直接应用于自由飞行空间机器人（ Ｆ Ｆ Ｓ Ｒ）的研究报告．文中首先分析了 Ｆ Ｆ Ｓ Ｒ 的速度和加速度关系，在此基础上建立了计算 Ｆ Ｆ Ｓ Ｒ机械手各链杆的速度和加速度的递推公式；其次基于已有的针对地面机器人提出的 Ｎｅｗ ｔｏｎ Ｅｕｌｅｒ 动力学算法，开发了适用于 Ｆ Ｆ Ｓ Ｒ 的关节驱动力矩的递推算法；最后。

优化计算机器人关节驱动力矩/力的FORTRAN代码的因式分解算法

将机器人动力学方程直接翻译成计算关节驱动力矩的ＦＯＲＴＲＡＮ程序段是一无分支无转移语句的程序段，但该程序段却含有很多重复计算。本文提出一种基于字符串和表数据结构的优化ＦＯＲＴＲＡＮ代码段的因式分解算法，将原ＦＯＲＴＲＡＮ代码中的重复计算全部消除，并使所需指令也达到最少。

FFSR的关节力矩递推算法及其捕捉目标研究

基于Ｌｕｈ等人针对地面机器人提出的Ｎｅｗｔｏｎ－Ｅｕｌｅｒ法建立了计算自由飞行空间机器人（ＦＦＳＲ）关节驱动力矩的递推算法；结合基于广义逆雅可比矩阵的分解运动速度控制法提出了一种捕捉目标的力矩控制算法；计算机仿真验证了算法的有效性．

自由飞行空间机器人捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真

本文研究了自由飞行空间机器人 (FFSR)捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真。首先 ,建立了计算FFSR关节驱动力矩的求解算法 ;其次结合基于广义雅可比矩阵的分解运动速度控制方法提出了一种FFSR捕捉运动目标的力矩控制算法 ;最后 ,计算机仿真验证了本文提出算法的正确性。

自由飞行空间机器人捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真

研究了自由飞行空间机器人（ＦＦＳＲ） 捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真。在建立计算ＦＦＳＲ关节驱动力矩的求解算法的基础上，结合基于广义雅可比矩阵的分解运动速度控制法，提出了一种捕捉运动目标的力矩控制算法；并且计算机仿真验证了所提出算法的有效性。

考虑摩擦的机械手逆动力学问题的研究

机械手关节通常包括径向转动关节﹑止推转动关节﹑径向止推转动关节和滑移关节这四种类型。本文针对机械手各类关节的结构特征,分别建立了与之相应的关节库仑摩擦和粘性摩擦的数学模型,并将这些模型应用于机械手逆动力学问题的研究中,给出了既考虑关节库仑摩擦又考虑粘性摩擦的机械手逆动力学问题的算法。最后,以STANFORD机械手为算例,分别计算了计入摩擦和不计入摩擦两种情形下的关节驱动力矩(或驱动力)的时间历程。计算结果表明两种情形下得到的关节驱动力矩(或驱动力)之间存在着明显的差异。

基于Simulink的仿人机器人步行运动仿真模型

在对仿人机器人完整步行运动分析的基础上,基于Simulink建立了仿人机器人步行运动仿真模型。首先,给出了仿真模型的整体结构框架;接着,建立了仿人机器人13质量块动力学模型,分析和讨论了仿人机器人行走过程中脚与地面的作用过程,基于关节驱动力矩二次型积分最小,规划得到了一组稳定的行走步态,并基于传感反射控制实现了仿人机器人复杂环境下的应用;最后,对仿真结果进行了分析和讨论。

双自由飞行空间机器人协调操作动力学分析

分析了自由飞行空间机器人(FFSR)的速度和加速度的关系,推导出两个自由飞行空间机器人(FFSR)协调操作的动力学方程以及各机械臂的关节驱动力矩的计算方法。提出了基于机器人广义雅可比矩阵(GJM)实现对机械臂关节驱动力矩的控制方法。最后,用计算机仿真验证文中提出方案的可行性。

基于递推算法的水下机械手静力学分析

当机器人的机械手通过与末端连杆相连的手爪推动物体或支撑负载时,或者在考虑机械手自身结构设计时,都需要分析机械手在静态下的力或力矩平衡问题,也就是要确定为了维持平衡时机械手的各个关节必须给出的力或力矩。文中以具有规范杆的SIWR-Ⅱ型水下机械手为研究对象,通过统一坐标的建立给出了该机械手的运动学方程;基于连杆静力分析,用关节力矩递推算法计算SIWR-Ⅱ型水下机械手的各关节力和力矩;利用Matlab计算,表明该方法有效可行,可供相关研究人员参考。