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串联冗余自由度机构关节角位置的规划算法
被引量:
4
1
作者
吴鹏
洪娟
+1 位作者
陈广
徐博
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期1623-1629,1641,共8页
为了建立一种实时求解串联冗余自由度机构关节角位置的方法,解决串联冗余自由度机构逆运动学求解中角位置的求解问题,给出了逆运动学的数值解。根据加权伪逆理论,采用瞬时最优速度表达关节空间角增量的方法,研究了关节空间角位置数值解...
为了建立一种实时求解串联冗余自由度机构关节角位置的方法,解决串联冗余自由度机构逆运动学求解中角位置的求解问题,给出了逆运动学的数值解。根据加权伪逆理论,采用瞬时最优速度表达关节空间角增量的方法,研究了关节空间角位置数值解法,给出了冗余自由度机构连续跟踪期望空间姿态时的关节空间角位置计算方法。在典型运动输入条件下,分别恒定速比关节位置算法和加权逆速度积分方法获得的关节位置和姿态误差进行仿真。为验证算法有效性,以卫星天线姿态稳定系统为研究对象,仿真结果表明,恒定速比关节位置算法在运动学逆解过程中能够保证天线姿态误差Frobenius(弗罗贝尼乌斯)范数小于10^(-4)。仿真结果表明:本文提出的方法能够连续给出冗余自由度机构运动过程中的关节空间角位置的希望值,实现了逆运动学角位置层面的数值解和理想的控制精度。
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关键词
冗余自由度机构
卫星天线
加权伪逆
逆运动学
运动规划
恒定转速比
关节角位置
姿态稳定
姿态误差
FROBENIUS范数
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职称材料
七自由度四丝束纤维铺放机及数控系统的开发
被引量:
7
2
作者
韩振宇
邵忠喜
+1 位作者
路华
富宏亚
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第S2期211-215,共5页
为了实现纤维丝束的自动铺放,研制了七自由度四丝束铺放样机。该设备采用卧式总体布局,铺放头包括丝束夹紧、重送、切断、施压、加热、导向等模块。铺放设备的结构形式为七自由度冗余机构,采用位姿分离法,将机构的七个自由度化简为6+1...
为了实现纤维丝束的自动铺放,研制了七自由度四丝束铺放样机。该设备采用卧式总体布局,铺放头包括丝束夹紧、重送、切断、施压、加热、导向等模块。铺放设备的结构形式为七自由度冗余机构,采用位姿分离法,将机构的七个自由度化简为6+1的非冗余机构的形式,利用简化的运动学逆解方法解决了其运动学逆解问题。数控系统采用当前主流的IPC+运动控制卡的开放式结构形式,运动代码采用标准的G代码形式,并利用运动控制卡的PLC功能,以M代码的形式实现了铺放头的丝束控制动作,实现了铺放机控制代码的标准化。最后通过机床的铺放运动试验,证明了文中阐述方法的正确性和可行性。
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关键词
纤维铺放
七
自由度
冗余
机构
数控系统
丝束控制
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职称材料
基于融合算法多冗余臂架轨迹规划方法的研究
3
作者
宋锐
李和平
刘宏立
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016年第5期676-681,共6页
臂架系统是典型的多自由度冗余机构,如何选取一个最优的臂架姿态用于实际控制的问题至关重要。将臂架轨迹规划问题转化为一定约束条件下的多目标优化问题,提出一种基于混合遗传算法的臂架轨迹规划方法,该方法利用遗传算法全局优化方面...
臂架系统是典型的多自由度冗余机构,如何选取一个最优的臂架姿态用于实际控制的问题至关重要。将臂架轨迹规划问题转化为一定约束条件下的多目标优化问题,提出一种基于混合遗传算法的臂架轨迹规划方法,该方法利用遗传算法全局优化方面的优势和梯度投影算法局部搜索能力较强的特点,在满足臂架转角约束的情况下,以臂架关节转角绝对值之和最小为优化约束条件,实现臂架的全局最优轨迹规划,对比普通遗传算法、梯度投影算法仿真性能实验结果,该轨迹规划方法的有效性更好。
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关键词
梯度投影-遗传算法
多
自由度
冗余
机构
全局优化
臂架轨迹规划
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职称材料
题名
串联冗余自由度机构关节角位置的规划算法
被引量:
4
1
作者
吴鹏
洪娟
陈广
徐博
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
北京航天控制仪器研究所
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期1623-1629,1641,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61203225
61633008)
+2 种基金
黑龙江省自然科学基金项目(QC2014C0669)
中央高校专项基金项目(HEUCF041702)
海洋工程国家重点实验室开放课题项目(1616)
文摘
为了建立一种实时求解串联冗余自由度机构关节角位置的方法,解决串联冗余自由度机构逆运动学求解中角位置的求解问题,给出了逆运动学的数值解。根据加权伪逆理论,采用瞬时最优速度表达关节空间角增量的方法,研究了关节空间角位置数值解法,给出了冗余自由度机构连续跟踪期望空间姿态时的关节空间角位置计算方法。在典型运动输入条件下,分别恒定速比关节位置算法和加权逆速度积分方法获得的关节位置和姿态误差进行仿真。为验证算法有效性,以卫星天线姿态稳定系统为研究对象,仿真结果表明,恒定速比关节位置算法在运动学逆解过程中能够保证天线姿态误差Frobenius(弗罗贝尼乌斯)范数小于10^(-4)。仿真结果表明:本文提出的方法能够连续给出冗余自由度机构运动过程中的关节空间角位置的希望值,实现了逆运动学角位置层面的数值解和理想的控制精度。
关键词
冗余自由度机构
卫星天线
加权伪逆
逆运动学
运动规划
恒定转速比
关节角位置
姿态稳定
姿态误差
FROBENIUS范数
Keywords
redundant manipulators
satellite antenna
weighted pseudo inverse
inverse kinematics
motion plan- ning
constant rotation ratio (CRR)
joint position
attitude stabilization
attitude error
Frobenius norm
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
七自由度四丝束纤维铺放机及数控系统的开发
被引量:
7
2
作者
韩振宇
邵忠喜
路华
富宏亚
机构
哈尔滨工业大学机电学院
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第S2期211-215,共5页
文摘
为了实现纤维丝束的自动铺放,研制了七自由度四丝束铺放样机。该设备采用卧式总体布局,铺放头包括丝束夹紧、重送、切断、施压、加热、导向等模块。铺放设备的结构形式为七自由度冗余机构,采用位姿分离法,将机构的七个自由度化简为6+1的非冗余机构的形式,利用简化的运动学逆解方法解决了其运动学逆解问题。数控系统采用当前主流的IPC+运动控制卡的开放式结构形式,运动代码采用标准的G代码形式,并利用运动控制卡的PLC功能,以M代码的形式实现了铺放头的丝束控制动作,实现了铺放机控制代码的标准化。最后通过机床的铺放运动试验,证明了文中阐述方法的正确性和可行性。
关键词
纤维铺放
七
自由度
冗余
机构
数控系统
丝束控制
Keywords
fiber placement
7-DOF redundant mechanism
CNC system
tow control
分类号
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
基于融合算法多冗余臂架轨迹规划方法的研究
3
作者
宋锐
李和平
刘宏立
机构
张家界航空工业职业技术学院航空电气工程系
娄底职业技术学院电子信息工程系
湖南大学电气与信息工程学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016年第5期676-681,共6页
基金
国家自然科学基金(61172089)
湖南省教育厅科研资助项目(14C0952)
文摘
臂架系统是典型的多自由度冗余机构,如何选取一个最优的臂架姿态用于实际控制的问题至关重要。将臂架轨迹规划问题转化为一定约束条件下的多目标优化问题,提出一种基于混合遗传算法的臂架轨迹规划方法,该方法利用遗传算法全局优化方面的优势和梯度投影算法局部搜索能力较强的特点,在满足臂架转角约束的情况下,以臂架关节转角绝对值之和最小为优化约束条件,实现臂架的全局最优轨迹规划,对比普通遗传算法、梯度投影算法仿真性能实验结果,该轨迹规划方法的有效性更好。
关键词
梯度投影-遗传算法
多
自由度
冗余
机构
全局优化
臂架轨迹规划
Keywords
Gradient projection-genetic algorithm
multi-DOF redundant agency
global optimization
trajectory planning of boom
分类号
TP29 [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
串联冗余自由度机构关节角位置的规划算法
吴鹏
洪娟
陈广
徐博
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
4
下载PDF
职称材料
2
七自由度四丝束纤维铺放机及数控系统的开发
韩振宇
邵忠喜
路华
富宏亚
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
7
下载PDF
职称材料
3
基于融合算法多冗余臂架轨迹规划方法的研究
宋锐
李和平
刘宏立
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016
0
下载PDF
职称材料
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