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A Reverse Path Planning Approach for Enhanced Performance of Multi-Degree-of-Freedom Industrial Manipulators
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作者 Zhiwei Lin Hui Wang +3 位作者 Tianding Chen Yingtao Jiang Jianmei Jiang Yingpin Chen 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 SCIE EI 2024年第5期1357-1379,共23页
In the domain of autonomous industrial manipulators,precise positioning and appropriate posture selection in path planning are pivotal for tasks involving obstacle avoidance,such as handling,heat sealing,and stacking.... In the domain of autonomous industrial manipulators,precise positioning and appropriate posture selection in path planning are pivotal for tasks involving obstacle avoidance,such as handling,heat sealing,and stacking.While Multi-Degree-of-Freedom(MDOF)manipulators offer kinematic redundancy,aiding in the derivation of optimal inverse kinematic solutions to meet position and posture requisites,their path planning entails intricate multiobjective optimization,encompassing path,posture,and joint motion optimization.Achieving satisfactory results in practical scenarios remains challenging.In response,this study introduces a novel Reverse Path Planning(RPP)methodology tailored for industrial manipulators.The approach commences by conceptualizing the manipulator’s end-effector as an agent within a reinforcement learning(RL)framework,wherein the state space,action set,and reward function are precisely defined to expedite the search for an initial collision-free path.To enhance convergence speed,the Q-learning algorithm in RL is augmented with Dyna-Q.Additionally,we formulate the cylindrical bounding box of the manipulator based on its Denavit-Hartenberg(DH)parameters and propose a swift collision detection technique.Furthermore,the motion performance of the end-effector is refined through a bidirectional search,and joint weighting coefficients are introduced to mitigate motion in high-power joints.The efficacy of the proposed RPP methodology is rigorously examined through extensive simulations conducted on a six-degree-of-freedom(6-DOF)manipulator encountering two distinct obstacle configurations and target positions.Experimental results substantiate that the RPP method adeptly orchestrates the computation of the shortest collision-free path while adhering to specific posture constraints at the target point.Moreover,itminimizes both posture angle deviations and joint motion,showcasing its prowess in enhancing the operational performance of MDOF industrial manipulators. 展开更多
关键词 Reverse path planning Dyna-Q bidirectional search posture angle joint motion
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Intermediary RRT*-PSO:A Multi-Directional Hybrid Fast Convergence Sampling-Based Path Planning Algorithm
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作者 Loc Q.Huynh Ly V.Tran +2 位作者 Phuc N.K.Phan Zhiqiu Yu Son V.T.Dao 《Computers, Materials & Continua》 SCIE EI 2023年第8期2281-2300,共20页
Path planning is a prevalent process that helps mobile robots find the most efficient pathway from the starting position to the goal position to avoid collisions with obstacles.In this paper,we propose a novel path pl... Path planning is a prevalent process that helps mobile robots find the most efficient pathway from the starting position to the goal position to avoid collisions with obstacles.In this paper,we propose a novel path planning algorithm-Intermediary RRT*-PSO-by utilizing the exploring speed advantages of Rapidly exploring Random Trees and using its solution to feed to a metaheuristic-based optimizer,Particle swarm optimization(PSO),for fine-tuning and enhancement.In Phase 1,the start and goal trees are initialized at the starting and goal positions,respectively,and the intermediary tree is initialized at a random unexplored region of the search space.The trees were grown until one met the other and then merged and re-initialized in other unexplored regions.If the start and goal trees merge,the first solution is found and passed through a minimization process to reduce unnecessary nodes.Phase 2 begins by feeding the minimized solution from Phase 1 as the global best particle of PSO to optimize the path.After simulating two special benchmark configurations and six practice configurations with special cases,the results of the study concluded that the proposed method is capable of handling small to large,simple to complex continuous environments,whereas it was very tedious for the previous method to achieve. 展开更多
关键词 motion planning global path planning rapidly exploring random trees particle swarm optimization
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Rollover Prevention and Motion Planning for an Intelligent Heavy Truck 被引量:4
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作者 Zhilin Jin Jingxuan Li +2 位作者 Hong Wang Jun Li Chaosheng Huang 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第5期81-95,共15页
It is very necessary for an intelligent heavy truck to have the ability to prevent rollover independently.However,it was rarely considered in intelligent vehicle motion planning.To improve rollover stability,a motion ... It is very necessary for an intelligent heavy truck to have the ability to prevent rollover independently.However,it was rarely considered in intelligent vehicle motion planning.To improve rollover stability,a motion planning strategy with autonomous anti rollover ability for an intelligent heavy truck is put forward in this paper.Considering the influence of unsprung mass in the front axle and the rear axle and the body roll stiffness on vehicle rollover stability,a rollover dynamics model is built for the intelligent heavy truck.From the model,a novel rollover index is derived to evaluate vehicle rollover risk accurately,and a model predictive control algorithm is applicated to design the motion planning strategy for the intelligent heavy truck,which integrates the vehicle rollover stability,the artificial potential field for the obstacle avoidance,the path tracking and vehicle dynamics constrains.Then,the optimal path is obtained to meet the requirements that the intelligent heavy truck can avoid obstacles and drive stably without rollover.In addition,three typical scenarios are designed to numerically simulate the dynamic performance of the intelligent heavy truck.The results show that the proposed motion planning strategy can avoid collisions and improve vehicle rollover stability effectively even under the worst driving scenarios. 展开更多
关键词 Rollover prevention Intelligent heavy truck motion planning path tracking Artificial potential field
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Computational Path Planner for Product Assembly in Complex Environments 被引量:6
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作者 SHANG Wei LIU Jianhua +1 位作者 NING Ruxin LIU Mi 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第2期282-292,共11页
Assembly path planning is a crucial problem in assembly related design and manufacturing processes. Sampling based motion planning algorithms are used for computational assembly path planning. However, the performance... Assembly path planning is a crucial problem in assembly related design and manufacturing processes. Sampling based motion planning algorithms are used for computational assembly path planning. However, the performance of such algorithms may degrade much in environments with complex product structure, narrow passages or other challenging scenarios. A computational path planner for automatic assembly path planning in complex 3D environments is presented. The global planning process is divided into three phases based on the environment and specific algorithms are proposed and utilized in each phase to solve the challenging issues. A novel ray test based stochastic collision detection method is proposed to evaluate the intersection between two polyhedral objects. This method avoids fake collisions in conventional methods and degrades the geometric constraint when a part has to be removed with surface contact with other parts. A refined history based rapidly-exploring random tree (RRT) algorithm which bias the growth of the tree based on its planning history is proposed and employed in the planning phase where the path is simple but the space is highly constrained. A novel adaptive RRT algorithm is developed for the path planning problem with challenging scenarios and uncertain environment. With extending values assigned on each tree node and extending schemes applied, the tree can adapts its growth to explore complex environments more efficiently. Experiments on the key algorithms are carried out and comparisons are made between the conventional path planning algorithms and the presented ones. The comparing results show that based on the proposed algorithms, the path planner can compute assembly path in challenging complex environments more efficiently and with higher success. This research provides the references to the study of computational assembly path planning under complex environments. 展开更多
关键词 assembly path planning motion planning stochastic collision detection rapidly-exploring random tree adaptive RRT
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自动泊车发展现状及运动规划研究进展
5
作者 田杰 叶青 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第21期8825-8836,共12页
汽车保有量持续上升与城市停车场建设不足间的矛盾引发了严重的停车问题,同时泊车位数量不足、泊车空间狭小等问题严重阻碍了车辆出行任务的完成。自动泊车因其较低的车速以及在特定场景下的高度自动驾驶,成为最先落地的自动驾驶产品。... 汽车保有量持续上升与城市停车场建设不足间的矛盾引发了严重的停车问题,同时泊车位数量不足、泊车空间狭小等问题严重阻碍了车辆出行任务的完成。自动泊车因其较低的车速以及在特定场景下的高度自动驾驶,成为最先落地的自动驾驶产品。分析了国内外自动泊车市场的发展现状及趋势,重点讨论了泊车系统的规划决策模块。强调了运动规划的重要性,它直接影响车辆行驶质量,综述了国内外的研究成果,包括曲线插值、随机采样、图搜索、智能算法和数值优化方法,并分析了不同路径规划的优势和局限性。最后,展望了未来自动泊车技术的融合和发展方向。 展开更多
关键词 自动驾驶 自动泊车 运动规划 路径规划 轨迹规划
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基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法
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作者 徐彬 孙恒飞 +3 位作者 唐寿星 王雨桐 张旺旺 艾田付 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期189-199,共11页
针对Kinodynamic A^(*)算法采用统一的运动原语生成,在陆空两栖机器人上应用时存在机动性无法充分发挥等问题,提出了基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法。该算法从考虑陆、空模态运动能力差异出发,通过以下三... 针对Kinodynamic A^(*)算法采用统一的运动原语生成,在陆空两栖机器人上应用时存在机动性无法充分发挥等问题,提出了基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法。该算法从考虑陆、空模态运动能力差异出发,通过以下三个方法改进陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法性能。首先是基于动力边界决定状态空间加速度输入,差异化生成陆、空模态运动原语;其次是基于动力学约束剪枝,确保运动原语不超过速度边界;最后是构造轨迹优化代价函数优化轨迹平顺性、安全性及机动性。在仿真场景下的结果表明,所改进的算法在将空中平均速度提高了54.1%,平均路径总时间降低6.7 s,路径总代价降低22.00%,且算法运行时间降低0.069 s,充分发挥陆空两栖机器人上的强机动能力与高续航能力。 展开更多
关键词 陆空两栖机器人 路径规划 Kinodynamic A^(*) 运动原语 轨迹优化
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基于人工智能技术的机器人运动控制系统设计
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作者 李艳红 《现代电子技术》 北大核心 2024年第10期117-122,共6页
设计一种基于人工智能技术的机器人运动控制系统,确保机器人更好地理解人类的意图,并提供更加人性化的服务。该系统通过运动数据采集与传输组件连接机器人的轴电机,采集机器人当前运动数据后,将其传输到控制器组件内,控制器组件依托X86... 设计一种基于人工智能技术的机器人运动控制系统,确保机器人更好地理解人类的意图,并提供更加人性化的服务。该系统通过运动数据采集与传输组件连接机器人的轴电机,采集机器人当前运动数据后,将其传输到控制器组件内,控制器组件依托X86架构工控机,使用PIC总线将采集到的机器人当前运动数据发送到基于人工智能技术的机器人运动路径规划模块内。该模块运用人工智能技术中的A*算法获取机器人轨迹路径规划结果后,依据该路径规划结果,将人工智能技术中的神经网络和模糊B样条基函数相结合,建立模糊B样条基函数神经网络控制器。该控制器输出机器人运动控制指令,并发送给伺服驱动器组件,伺服驱动器负责驱动机器人轴电机,控制机器人运动。实验结果表明:所设计系统具备较强的机器人路径规划能力,可在复杂路径情况下实现机器人运动控制,且控制精度和控制阶跃响应能力均较强。 展开更多
关键词 人工智能 机器人 运动控制系统 模糊B样条基函数 神经网络 路径规划
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移动机器人避障运动研究 被引量:1
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作者 唐昀超 祁少军 +3 位作者 朱立学 卓献荣 张芸齐 孟繁 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-26,共26页
随着人工智能技术的飞速进展,移动机器人在工业、航天及农业等领域的作用逐渐凸显,其自主避障能力直接关系到在不同环境中作业的安全性与效率,而路径规划作为避障的核心技术之一,在决定避障性能方面起着至关重要的作用。对移动机器人路... 随着人工智能技术的飞速进展,移动机器人在工业、航天及农业等领域的作用逐渐凸显,其自主避障能力直接关系到在不同环境中作业的安全性与效率,而路径规划作为避障的核心技术之一,在决定避障性能方面起着至关重要的作用。对移动机器人路径规划技术进行了综述。基于作业需求将算法分为全局规划和局部避障两类。详述了以采样、图搜索和仿生学为基础的全局规划方法,分析了其收敛速度、内存需求及计算效率,并探讨了其改进策略。对局部避障算法进行了探讨,概述了其原理与特点,并明确其最佳应用场景。对当前的自主避障技术进行了总结,强调了传统算法的智能化程度仍需提升,以及集成不同的算法以提高规划性能将是未来的发展大势。 展开更多
关键词 移动机器人 避障运动 全局路径规划 局部避障算法
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基于多约束的改进RRT*算法三维全局路径规划研究 被引量:1
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作者 曹园山 成月 +1 位作者 郑鹏 张超 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第8期14-18,共5页
针对快速搜索随机树*(RRT*)算法在三维状态空间寻找次优路径过程中收敛速度慢、规划的路径无法满足欠驱动水下无人潜航器实际航行约束等问题,建立考虑多约束的RRT*算法的改进算法。对于寻优过程速度慢的缺陷,改进算法通过增加随机树节... 针对快速搜索随机树*(RRT*)算法在三维状态空间寻找次优路径过程中收敛速度慢、规划的路径无法满足欠驱动水下无人潜航器实际航行约束等问题,建立考虑多约束的RRT*算法的改进算法。对于寻优过程速度慢的缺陷,改进算法通过增加随机树节点的概率引导措施,加大树扩展过程的目标趋向性,减少树节点随机拓展带来的冗余计算,从而加快随机树寻优的收敛过程;对于无人潜航器航行约束问题,利用潜航器的俯仰以及偏航角度约束结合原算法中的欧几里得距离进行节点间“伪距离”价值函数构建,从而使得规划路径进一步满足欠驱动水下无人潜航器的运动规律。经过Matlab仿真,在三维空间中相同迭代次数条件下,改进算法相比于传统的RRT*算法能够显著提高最优路径寻优的收敛速度,规划路径在俯仰和偏航角度变化符合水下无人潜航器的运动约束。 展开更多
关键词 快速搜索随机树* 路径规划 运动约束
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自动泊车运动规划方法综述 被引量:1
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作者 陈晓明 李柏 +1 位作者 范丽丽 张友民 《控制与信息技术》 2024年第1期1-13,共13页
自动泊车是自动驾驶车辆在低速行驶场景中的核心技术之一,已被广泛应用于各类车型中。运动规划确保所规划出的轨迹能指引车辆从起始位姿无碰撞、符合运动学规律地行驶至目标位姿,是体现自动泊车智能水准的关键技术模块。随着当前自动驾... 自动泊车是自动驾驶车辆在低速行驶场景中的核心技术之一,已被广泛应用于各类车型中。运动规划确保所规划出的轨迹能指引车辆从起始位姿无碰撞、符合运动学规律地行驶至目标位姿,是体现自动泊车智能水准的关键技术模块。随着当前自动驾驶技术从初步的技术原型研究逐渐向产业化应用转型,低速自动驾驶领域中的自动泊车技术成为了这一转型过程中的关键突破点。文章回顾了现有的应用于自动泊车领域的运动规划方法,将其归纳为几何方法、采样方法、搜索方法、数值优化方法以及机器学习方法等类别,并对各类方法的发展历程与技术特点进行了回顾;探讨了自动泊车运动规划方法的未来研究方向,具体包括构建泛化性更强的模型、提升规划方法的稳定性、关注在线实时高质量重规划的能力与防御性驾驶的能力,以及考虑与其他交通参与者的交互等。 展开更多
关键词 自动泊车 运动规划 路径规划 轨迹规划
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结合路径规划的虚拟夹具遥操作研究
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作者 丁士旵 朱震 +1 位作者 钟永彦 陈娟 《现代电子技术》 北大核心 2024年第11期118-124,共7页
在传统的遥操作任务中,由于环境的不确定性和动态变化,传统虚拟夹具面临着实时适应环境变化的挑战,这限制了其在多变环境中的应用范围。为了解决这一问题,文中提出一种结合反向搜索可视图路径规划算法与虚拟夹具技术的创新策略,以实现... 在传统的遥操作任务中,由于环境的不确定性和动态变化,传统虚拟夹具面临着实时适应环境变化的挑战,这限制了其在多变环境中的应用范围。为了解决这一问题,文中提出一种结合反向搜索可视图路径规划算法与虚拟夹具技术的创新策略,以实现自适应虚拟夹具的构建和应用。搭建了基于触觉设备Geomagic Touch和ABB公司的IRB 1410型机械臂的遥操作系统,在该系统上进行了路径规划对比实验,并设计了具有突发情况的多组虚拟夹具对比实验。实验结果表明,这种自适应虚拟夹具有效地提高了遥操作系统在复杂环境中的适应能力,它不仅能够保护遥操作系统免受意外伤害,还显著提高了操作者的工作效率。研究结果证明了自适应虚拟夹具在提高遥操作系统灵活性和准确性方面的重要价值,为遥操作技术的进一步发展提供了有力的理论和实践支持。 展开更多
关键词 虚拟夹具 遥操作 机械臂 路径规划 触觉 共享控制 自适应 图像采集 运动控制
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不确定检测环境下强化学习覆盖路径规划研究
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作者 李彦征 刘银华 +1 位作者 赵文政 孙芮 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期9-15,共7页
机器人扫描测量系统在汽车质量检测领域获得广泛应用,尤其数模环境下基于仿生优化算法的视点采样与路径规划研究取得较大进展。然而,基于名义数模环境的路径规划结果难以适用实际不确定性检测环境。为此,本文提出基于改进的蒙特卡洛树... 机器人扫描测量系统在汽车质量检测领域获得广泛应用,尤其数模环境下基于仿生优化算法的视点采样与路径规划研究取得较大进展。然而,基于名义数模环境的路径规划结果难以适用实际不确定性检测环境。为此,本文提出基于改进的蒙特卡洛树搜索的视点自适应采样方法,在线生成工业机器人运动轨迹。通过车门内板案例的对比分析,验证本文方法的有效性,为实现不确定制造环境下工艺路径的在线规划提供理论依据。 展开更多
关键词 光学检测 覆盖路径规划 制造误差 运动规划
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面向虚拟人上肢的避障作业姿态规划算法
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作者 刘馨阳 丰博 +1 位作者 韩钟剑 邵晓东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1634-1642,共9页
为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径... 为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径规划任务中初始点与目标点的扩展具有导向性;将路径点作为虚拟人上肢末端关节运动轨迹点。为获得虚拟人维修姿态,利用逆向运动学进行推导,以在每一个路径点中得到符合人体关节自由度的姿态集。另外,为了选择出姿态集中的最优路径,利用快速上肢评估法求取最优的虚拟人上肢维修作业姿态。最后,以无人艇虚拟维修操作仿真为例,验证了该方法在虚拟维修应用中的可行性。 展开更多
关键词 虚拟人上肢 运动路径规划 RRT-Connect算法 人机工效学 人工鱼群算法
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融合模式决策的4WIS车辆路径规划方法
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作者 秦洪懋 金英杰 +3 位作者 杨泽宇 胡满江 崔庆佳 徐彪 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期176-184,共9页
针对四轮独立转向(four-wheel independent steering,4WIS)车辆的路径规划问题,提出了一种融合模式决策的图搜索算法.首先,对4WIS车辆三种运动模式进行建模,并分析其运动模式的运动特性,据此设计多模式节点拓展策略,实现了4WIS车辆多运... 针对四轮独立转向(four-wheel independent steering,4WIS)车辆的路径规划问题,提出了一种融合模式决策的图搜索算法.首先,对4WIS车辆三种运动模式进行建模,并分析其运动模式的运动特性,据此设计多模式节点拓展策略,实现了4WIS车辆多运动模式与路径规划的融合.然后,针对最优节点选取和运动模式决策问题,设计了多目标代价函数,引导4WIS车辆合理切换运动模式,并生成平滑路径.最后,在MATLAB软件上进行仿真实验,在多种场景中测试所提出算法,验证其可行性与有效性.结果表明:提出的算法在路径规划中考虑了三种运动模式的优化组合与模式切换问题,能实现最优运动模式序列和最短路径规划.且该算法求解效率高,所规划路径优异,能充分发挥4WIS车辆的高灵活性与高通过性,有效解决其路径规划问题. 展开更多
关键词 汽车工程 路径规划 图搜索算法 四轮独立转向 运动模式
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考虑运动特性的水面无人艇局部路径规划
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作者 贾胜伟 张艳春 +2 位作者 陈磊 吴标彬 于雁云 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第9期71-75,共5页
路径规划是无人艇实现安全自主航行的核心和关键,现有的无人艇路径规划算法主要为不考虑无人艇运动特性的静态运动路径规划,得到的路径为折线形路线,不适用于狭窄水域自主航行等对精度要求较高的路径规划问题。本文基于无人艇的运动数... 路径规划是无人艇实现安全自主航行的核心和关键,现有的无人艇路径规划算法主要为不考虑无人艇运动特性的静态运动路径规划,得到的路径为折线形路线,不适用于狭窄水域自主航行等对精度要求较高的路径规划问题。本文基于无人艇的运动数学模型,考虑无人艇的运动特性,根据出发点、初始航向、目的点及到达目的点的航向要求等约束,尽可能地减少打舵次数,采用一种复合式搜索策略数值算法,事先仿真出无人艇的运动轨迹,直至找到同时满足距离精度和航向精度要求的局部路径规划方案。最后,通过实际的算例仿真,证明了该算法的可行性和可靠性。研究结果为水面无人艇路径规划提供参考,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 无人艇 路径规划 运动特性 数值算法
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低轨互联网星座发展研究 被引量:3
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作者 吴树范 王伟 +1 位作者 温济帆 吴岳东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
近年来,随着互联网用户激增,SpaceX、OneWeb等创新型企业纷纷计划打造低轨互联网星座,引发全球低轨卫星互联网星座的发展热潮。因此,研究国内外低轨互联网星座的发展情况及当前面临的技术难题有着很重要的意义。基于此,介绍了国外具有... 近年来,随着互联网用户激增,SpaceX、OneWeb等创新型企业纷纷计划打造低轨互联网星座,引发全球低轨卫星互联网星座的发展热潮。因此,研究国内外低轨互联网星座的发展情况及当前面临的技术难题有着很重要的意义。基于此,介绍了国外具有代表性的3个低轨互联网星座计划(Starlink、OneWeb、Lightspeed)及国内星座的最新发展情况;根据低轨互联网星座的特点,着重分析了低轨互联网星座面临的五大技术挑战:星座相对运动演化预报、星座自主导航与定轨、星座构型重构的路径规划、星座自组织协同构型控制、星座通信与网络服务;根据当前低轨互联网星座的发展趋势,对中国在低轨互联网星座的发展给出了建议。 展开更多
关键词 低轨互联网星座 星座相对运动演化预报 星座自主导航与定轨 星座构型重构的路径规划 星座自组织协同构型控制
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一种多轴风洞试验装置路径规划与防碰撞设计
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作者 黄心跃 刘赟 张苗苗 《测控技术》 2024年第3期85-91,共7页
在风洞试验装置的设计和运行中,运动机构的控制质量直接影响着模型的运动范围、气动特性的准确性和试验效率。多轴同步驱动的大惯量运动机构存在着结构复杂、惯性大、控制难度高、危险性高等特点。以4 m×3 m风洞大迎角尾撑运动机... 在风洞试验装置的设计和运行中,运动机构的控制质量直接影响着模型的运动范围、气动特性的准确性和试验效率。多轴同步驱动的大惯量运动机构存在着结构复杂、惯性大、控制难度高、危险性高等特点。以4 m×3 m风洞大迎角尾撑运动机构为例,该设备作为多轴同步类设备常常会面临由于支撑的模型试验角度范围大,造成机构自身补偿距离随之增加,轴系运动逼近行程极限,既会限制试验角度范围,又会增加风险隐患等问题。针对以上问题,对多轴同步类设备开展讨论研究,提出基于电子凸轮的多轴运动路径规划技术和空间包围盒防碰撞检测算法,实现机构运动轨迹可规划、模型发生碰撞可预测的能力。目前,路径规划功能与防碰撞设计已应用于4 m×3 m风洞大迎角尾撑机构控制系统,有效提升了风洞试验装备的能力水平和安全性,加强了数控与测量设备的自动化、智能化。 展开更多
关键词 运动机构 路径规划 防碰撞
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基于SolidWorks下cosmosmotion六自由度焊接机器人三维运动模拟 被引量:2
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作者 侯祥明 张立祥 《煤矿机械》 北大核心 2007年第9期95-97,共3页
以六自由度机器人三维运动仿真为背景,介绍了利用SolidWorks下cosmosmotion实现机械手运动模拟的有效实体方法,重点分析了六自由度机器人的三维建模和建模后运动轨迹规划的实现。对于一般的机械运动模拟系统,该实例具有一般普遍性。
关键词 SOLIDWORKS COSMOSmotion 三维运动模拟:轨迹规划
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基于滑移矩阵的铺管路径规划与导引控制方法.
19
作者 姜迈 王远明 +1 位作者 吴昌楠 金忠宇 《计算机仿真》 2024年第4期119-128,共10页
为了实现深水海洋管道的连续铺管作业、满足铺管的路径和导引信息的自动更等新要求,提出了一种基于滑动矩阵的路径分析、路径映射与路径导引的方法,建立了一种基于铺管接触距离的管道路径和船舶路径的映射关系,给出了一种适合动力定位... 为了实现深水海洋管道的连续铺管作业、满足铺管的路径和导引信息的自动更等新要求,提出了一种基于滑动矩阵的路径分析、路径映射与路径导引的方法,建立了一种基于铺管接触距离的管道路径和船舶路径的映射关系,给出了一种适合动力定位铺管船的曲线路径跟踪的LOS视线导引算法,设计了一种船舶位置、姿态和速度控制的多目标铺管运动控制器。海洋连续铺管仿真作业的结果表明:本方法可在风浪流的环境干扰下,实现连续铺管作业过程中的路径自动识别、自动规划、自动导引和位置控制等目标,同时满足铺管速度和航向角等控制要求,对于船舶动力定位和水下机器人运动的路径规划和导引控制方法的研究具有较强的理论意义和工程价值。 展开更多
关键词 动力定位铺管船 路径规划 滑动矩阵 路径映射 视线导引 多目标运动控制
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基于改进TD3算法的机器人路径规划
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作者 方立平 陈远明 +1 位作者 杨哲 谭德坤 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2024年第4期1-9,共9页
针对机器人路径规划中深度强化学习方法训练时间长、收敛速度慢的问题,提出一种改进双延迟深度确定性策略梯度算法(twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)。该算法引入人工势场中的引力场和斥力场优化TD3的奖励函数,引... 针对机器人路径规划中深度强化学习方法训练时间长、收敛速度慢的问题,提出一种改进双延迟深度确定性策略梯度算法(twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)。该算法引入人工势场中的引力场和斥力场优化TD3的奖励函数,引导机器人合理的避开障碍物前往目标点,从而提高算法的收敛速度和准确率;同时运用运动约束规则对机器人的运动方向进行约束,使得运动轨迹更加平滑流畅。仿真实验结果表明,在多障碍物环境中,所提算法能有效地使机器人避开障碍物并规划出合理的路径。与其他方法相比,改进后的算法规划成功率更高,规划路径更短。 展开更多
关键词 机器人 路径规划 TD3 人工势场 运动约束
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