基于免疫进化神经网络的机械手逆运动控制

将免疫进化算法用于机械手逆运动神经网络控制,基于生物免疫系统的细胞克隆选择学说和生物进化过程中的变异思想构造了自适应变异算子,使系统能够根据环境条件自适应地确定各抗体的变异强度;通过亲和力抑制相似抗体生存并动态地产生新的抗体,以维持抗体种群的多样性。通过对机械手进行仿真试验,并与快速BP算法及标准遗传算法训练的结果进行比较,表明用免疫算法训练的神经网络具有良好的泛化能力,可大大提高机械手逆运动学求解精度。

漂浮基空间机械臂基于双向映射神经元网络的逆运动学控制

基于双向映射神经元网络,讨论了载体位置、姿态均不受控制情况下,漂浮基空间机械臂的运动学控制问题。为此,根据系统几何关系,结合系统动量守恒、动量矩守恒关系,分析、建立了空间机械臂的广义运动雅可比关系。以此为基础,利用双向映射神经元网络及李雅普诺夫直接方法,设计了一种收敛的空间机械臂逆运动学控制方法,以控制空间机械臂的末端位姿朝着惯性空间的期望位姿点运动。提出的控制方法的突出优点在于:既不需要确切知道空间机械臂运动雅可比矩阵的具体结构,也不需要了解系统动力学参数的相关信息。一个作平面运动的自由漂浮两杆空间机械臂系统的数值仿真,证实了方法的有效性。

模糊逆运动学控制方法在机器人视觉伺服中的应用

文章主要研究了基于图像的视觉伺服机器人系统的控制问题,首先构建了基于TCP/IP分布式视觉伺服机器人LookandMove系统,然后推导了视觉伺服GRB-400机器人的图像雅可比矩阵,最后针对该动态LookandMove系统提出了一种带有模糊自调整能力的逆运动学控制的设计方法,其特点是设计方法简单并可以在线调节相关参数,给出了闭环系统的阶跃响应实验结果,并与原逆运动学控制闭环系统的动态性能作了比较,实验证明了改进后的闭环系统具有更好的动态性能。

基于视觉的软体机器人位姿测量与控制

气动软体机器人具有良好的灵活性和安全性,适合在非结构化的复杂环境中执行任务。因为很难在软体机器人上安装传感器来直接测量形状和位姿,故难以实现精确的位置控制,其运动精度一般远低于传统刚性机器人。针对上述问题,提出了一种基于视觉的软体机器人形状重建、位姿测量以及逆运动学控制的方法。实验结果表明,采用该方法的软体机器人末端执行器位置的均方根误差小于6 mm,测量关键点位置误差小于2.80 mm,整体形状的位置偏差为1.67 mm,弯曲角度、偏转角度平均误差分别为3.6°和3.4°,控制到达期望位置和角度的最大误差分别为3.47 mm和0.24°。实验结果表明所提出的位姿测量和控制方法对提高软体机器人的运动精度和工作能力有很大的作用。

多关节液压臂架实时控制软件的设计与实现

针对工程机械产品中大型多关节液压机械臂对运动控制智能化的需求,设计并实现了基于RT-Linux的大型多关节液压机械臂实时控制系统软件.该软件基于先进的伪逆运动控制算法和轨迹优化算法,能够实现多关节臂架末端精确和平滑的运动控制、臂架一键展开收缩和运动轨迹记忆等功能,以及三维模型人机交互和参数的实时显示.测试结果表明,该软件具有较好的可靠性和实时性,易于操作,能够满足对大型多关节液压机械臂实时运动控制的需要.

Inverse Kinematics Analysis of Weld Inspection Manipulator at Pipe Joint in Nuclear Industry

A redundant manipulator that can online clamp pipe was developed to track along a cylinder intersection curve. With an ultrasonic transducer mounted on its end-effector, the manipulator can perform welding seam inspection at pipe joint in nuclear industry. An inverse kinematics solution expressed in joint space was solved based on the combination of geometric method and D-H matrix transformation. Expression about joints variables was obtained based on the scanning parameters of pipeline. The analysis method and results can be widely applied for online trajectory planning of intersection curve scanning manipulators.

三轴承推力矢量喷管运动学建模及试验

三轴承推力矢量(3BSD)喷管是实现大角度偏转的推力矢量主要形式,主要应用于垂直/短距起降(V/STOL)飞机。喷管由3段组成,相邻两段通过轴承连接,喷管与发动机出口也通过轴承连接,因此形成了3对转动副,通过3对转动副的转动喷管可以实现偏转到特定的角度及方向。三轴承推力矢量喷管运动学模型是其控制器设计及应用的前提,通过喷管固联坐标系逐级坐标转换的方法得到喷管运动学模型。通过几何关系分析说明了三轴承推力矢量喷管的基本原理,对推力矢量偏转大小/方向与三级喷管转角之间的非线性关系进行了分析,在3条基本假设的基础上提出了喷管逆运动学控制规律,并利用一个缩比喷管进行了试验验证。试验结果表明,所建立模型可以反映喷管运动学特性,逆运动学控制规律可应用于喷管开环控制。