基于6DOF机器人的能耗最优轨迹规划

为研究MOTOMAN-UP6机器人的运动学和轨迹规划,该文采用标准D-H建模方法对该机器人进行运动学建模。基于该机器人的特性,采用了一种可易编程的位姿分离法进行逆运动学分析;因逆解的不唯一性,为使得轨迹的能耗最优,提出关节加权系数对轨迹点之间的关节变量进行处理后,得到最优轨迹;同时为减少机器人在运行中的冲击和振动,采用七次多项式对最优轨迹进行轨迹规划,得到了机器人各关节下的位移、速度、加速度、冲击的仿真曲线,曲线光滑且连续,同时也表明了在关节冲击方面优于五次多项式的规划。

基于六自由度机械臂的带电作业机械手模型设计研究

为满足高危环境下带电机器人的作业需求,避免机械臂在运动过程中出现抖动、失控等不良现象,提出基于六自由度机械臂的带电作业机械手模型。首先基于机械臂关节参数构建动力学模型,然后引入混合多项式插值法和粒子群算法对机械臂轨迹规划问题进行分析。实验结果表明,在粒子群优化算法下,机械臂4个关节的运行总时间分别为3.48、3.57、4.58和3.84 s,总运行时间最少缩短了10 s。在约束条件下,机械臂各关节始终处于安全范围内,不存在关节力矩大幅振荡情况。实验结果证实该带电作业机械手模型具有较好的应用效果。

高质量加工五次多项式速度规划算法研究

通过分析直线、指数、S曲线以及正弦函数几种常用的加减速算法,针对传统的速度规划算法存在的加工曲线不连续以及加工过程出现振荡、加工精度低等问题,提出适用于高质量加工的五次多项式速度规划算法,将整个加工过程分段,细化每一段的方程,并介绍对于待定的NURBS曲线使用五次多项式速度规划算法进行插补的过程,针对快速插补和实时插补两个阶段进行优化。结尾根据仿真加工实验图像得出结论,该算法实现了加工过程中运动曲线的连续变化、柔性变化。并将加工精度控制在理想范围之内,适应于高质量的加工。

矿山爆破机器人运动学分析与轨迹规划

为了提高矿山爆破机器人在抓取搬运炸药时的精度和平稳性,以五自由度机械臂为研究对象,研究了机械臂轨迹规划方法。首先,在SolidWorks中建立三维模型,通过D-H参数法建立运动学模型,并完成正逆运动学分析;然后,运用五次多项式插值法进行轨迹规划;最后,在MATLAB中进行仿真。仿真结果表明,角位移、角速度、角加速度变化曲线连续平滑无突变现象;该方法能够有效地规划五自由度机械臂的运动轨迹,提高其在抓取、搬运炸药时的工作效率。

体育器材用多自由度机械臂运动轨迹控制方法

为增加体育训练的实用性和器材耐用程度,减少人力、物力资源消耗,降低受机械冲击产生的影响,提出一种应用在体育器材上的多自由度机械臂运动轨迹控制方法。分析关节转动的弧度,建立机械臂运动轨迹模型,依据模型内参数值求解各关节齐次变换矩阵,从正解和反解两个角度解析末端执行器位姿、固定关节坐标点,建立两者间的映射关系;以“353”多项式插值算法,确定关节速度、加速度和位置,实现最优轨迹控制。仿真分析证明:采用该方法的体育器材用多自由度机械臂运行轨迹更平滑、稳定性更高。

螺丝锁付装置取放料时间寻优轨迹规划

为提高螺丝锁付装置的锁付效率,课题组针对锁付过程中最频繁的取放料操作进行时间寻优轨迹规划。课题组以旋量理论建立运动学模型,基于运动合成的思想,采用多段六次多项式插值算法进行规划轨迹,并结合改进粒子群算法得到时间插值节点的优化解。仿真实验结果表明:采用改进粒子群算法,在迭代约40次时算法达到收敛,轨迹所需时间相对于优化前缩短了约30%;关节空间下各关节的位置、速度和加速度曲线连续平滑,无明显突变,末端笛卡尔空间下轨迹满足取放料轨迹的设计要求。该时间最优轨迹规划的方法有效提高了螺丝锁付装置的工作效率。

矿山智能加水站四自由度机械臂运动特性研究

为解决露天煤矿现有的矿山智能加水站机械臂作业震动问题,避免震动引起安全问题,以四自由度机械臂为对象,研究机械臂运动特性。采用改进的D-H参数法建立坐标系,并通过运动学方程进行正逆运动学仿真,建立加水站加水机构的机械臂模型,采用Matlab的蒙特卡罗法对机械臂模型的末端执行器进行位置采样,得到机械臂工作空间云图,确定机械臂所能达到的工作位置,依此规划用水设备的加水停靠位置;采用5次多项式插值算法,规划机械臂关节运动空间,用处于笛卡尔空间的路径点转换为对应关节角度,以实现机械臂的运动控制,得出各关节的位置、速度、加速度曲线。研究结果表明:机械臂速度、加速度均为先上升后下降,且变化平稳,各关节运动平稳,没有冲击和振动现象。轨迹规划显示速度平稳、没有冲击和震动现象,确保了机械臂较高的工作效率和平稳性,提高了自身的安全性能。

考虑失稳风险的智能车辆换道避障危险评估方法研究

针对智能车辆的换道避障问题,本文提出了一种考虑失稳风险的智能车辆换道避障危险评估方法。通过七次多项式进行车辆换道轨迹规划,结合车辆横摆角速度和换道轨迹,设计了危险评估模型进行车辆换道避障的危险评估。仿真结果表明,所提出的危险评估方法可以精确预测和评估换道风险,并能有效提高智能车辆换道避障的稳定性和安全性。

六自由度模块化机械臂的轨迹规划与仿真

文章主要进行六自由度机械臂在关节空间中的轨迹规划。先根据实际模型进行建模并求出D-H参数,再介绍了关节空间中三次多项式插值和五次多项式插值的原理,将模型导入到Matlab中分别用三次和五次多项式插值进行轨迹规划,分别得到三次多项式插值与五次多项式插值时各关节位移、角速度、角加速度与时间曲线图,经比较,五次多项式插值更优,并运用五次多项式插值得到笛卡尔空间的运动轨迹图,得出经过轨迹规划后机械臂的运动平稳且震动较小。

高速取纸机构主凸轮廓线设计及其优化

为了得到适用于高速状态的取纸装置,提出一种双凸轮-平行四边形的组合机构。在分析高速取纸执行件空间姿态的基础上,以七次多项式和圆弧组合曲线为执行件运动规律,推导了主凸轮的工作廓线方程。以执行件角加速度为目标,以基圆半径和凸轮动程角为变量,对七次多项式进行优化。得到了一种适用于高速状态下取纸机构的主凸轮廓线的优化方法。计算表明,在约束范围内,适当增加基圆半径和凸轮动程角,能够明显改善双凸轮-平行四边形高速取纸机构的运动学性能。

Tower节点集上的极小次数牛顿基

将关于张量积格点的lower子集上Lagrange插值问题的极小次数牛顿基推广到tower节点子集上.解决了二元Lagrange插值牛顿基问题,把tower节点集的概念推广到任意多维情形,以三维为例给出了相应的Lagrange插值极小次数牛顿基,并给出了计算三维tower节点集合消逝理想的约化Grbner基的快速算法.

物理实验数据的多项式拟合与插值

在不知两变量之间的函数关系时,根据其n对实验数据可将函数关系近似写成一多项式,这称为多项式拟合.利用Matlab可以实现多项式拟合,计算出多项式的阶数和系数,并进行插值.

二元双n次多项式插值问题研究

以构造二元插值正则结点组的方法为研究基础,对二元双n次代数多项式插值正则性问题进行了详尽的研究和探讨.搞清了二元双n次插值正则结点组的基本拓扑结构和几何特征,并给出了构造二元双n次插值多项式空间及沿二元双n次代数曲线插值正则结点组的迭加构造法,最后通过两个实验算例对所得研究结果进行了验证.

Lagrange插值多项式的收敛阶

本文研究了以第2类Chebyshev多项式U_n(x)=sin(n+1)θ)/sinθ(x=cosθ)的零点为插值节点的Lagrange插值过程“1/2”平均算子的收敛阶,主要结果是定理1。

Lagrange插值多项式的收敛阶

本文研究了以第二类Chebyshev多项式U_n(x)=sin((n+1)θ)/sinθ,(x=cosθ)的零点为插值节点的Lagrange插值过程“1/2”平均算子的收敛阶,主要结果是定理1,2。

部分相干成像的光学传递函数

本文给出在准单色光照明下，部分相干和非相干成像光学传递函数新的计算方法。从基尔霍夫衍射积分出发，引进准波前像差，并在菲涅尔近似下给出点像振幅分布，对照明光源不作匹配限制，计算公式简明，准相干度（ 不同于传统的相干度） 容易计算。利用分片多项式插值计算准波前像差，从而可实现变形成像ＯＴＦ

一般有理插值问题:Lwner与Hankel矩阵解法

有理插值问题指的是数据列:{(x_i,Y_(ik)),i=1,…,t;k=0,…,τ_i-1},其中,x_i与Y_(ik)为复数,x_i≠x_j,■i≠j,τ_i为插值点x_i的重数.计入重点。

具Laguerre结点的某些插值过程

引入以Ｌａｇｕｅｒｒｅ正交多项式Ｌ（ｘ）的零点为基点的插值多项式Ｒｎ（ｆ，ｘ），Ｇｎ（ｆ，ｘ），Ｈｎ（ｆ，ｘ），研究用这些插值多项式逼近在［ｏ，∞］上无界的连续函数ｆ（ｘ）的阶．

关于I.Joo的一个插值过程

研究I.Joo引入的在区间[0,+∞)上定义的一个插值过程R_n(f,x).逼近可微函数f(x)的阶以及同时逼近问题.

一般有理插值问题的完全解

文献[1]应用Lwner与Hankel矩阵解法得出一般有理插值问题的McMillan次数小于插值点个数N(含重数)的所有真有理解及其参数表示.沿用[1]中记号与术语,我们在本文中继续考虑这个插值问题并得到包括真与非真有理解在内的所有解及其参数表示(详情见[2]),因而完全解决该问题。给出一般有理插值问题{(x_i,Y_(ik)),i=1,…,t;k=0,…τ_i-1},其Hankel向量记为b∈Q^(N-J),N=sum from i=1 to tτ_i.设n_1,n_2为b的特征度;(p(λ),q(λ))为典型特征多项式对.令α(λ)=p(λ)ω(λ)