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Sequence Planning for On-Orbit Assembly of Large Space Truss Structures in a Multirobot Environment
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作者 GUO Jifeng,WANG Ping,CUI Naigang (Deptartment of Astronautic Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China) 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期319-324,共6页
An approach to sequence planning for on-orbit assembly of large space truss structures in a multirobot environment is presented. A hierarchical representation of large space truss structures at the structural volume e... An approach to sequence planning for on-orbit assembly of large space truss structures in a multirobot environment is presented. A hierarchical representation of large space truss structures at the structural volume element level and strut level is adopted. The representation of connectivity matrix and directed graph is respectively presented at the strut level and SVE level. The multirobot environment that consists of autonomous space robots and struts is supposed. Then the multirobot serial assembly strategy,assembly states,assembly tasks and assembly sequences are described. The assembly sequence planning algorithms at the strut level and SVE level are respectively discussed. The results of the simulations show that this approach is feasible and efficient. Two extensions of this approach include more accurate assessment of the efficiency representation and improvements in planning algorithm. In the future,the assembly sequence planning of more large space truss structures and complex multirobot environments and assembly tasks will be considered. 展开更多
关键词 ASSEMBLY planNING AUTONOMOUS space ROBOT large space truss structures.
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一种用于空间在轨装配的两级递阶智能规划算法 被引量:8
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作者 郭继峰 王平 +1 位作者 程兴 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1059-1063,1069,共6页
为了解决空间装配规划问题,分别在桁杆层通过连接矩阵来表示装配序列,在结构单元层通过定向图表示法保证装配任务的可行性,并给出了一种多空间机器人连续装配策略。由此提出了一种两级递阶智能规划算法:一级规划根据分层表示,通过考虑... 为了解决空间装配规划问题,分别在桁杆层通过连接矩阵来表示装配序列,在结构单元层通过定向图表示法保证装配任务的可行性,并给出了一种多空间机器人连续装配策略。由此提出了一种两级递阶智能规划算法:一级规划根据分层表示,通过考虑装配方向和时间影响的改进蚁群算法生成无任务分配的装配序列;二级规划根据连续装配策略和一级序列,进一步通过考虑任务空闲度和路径效率影响的改进蚁群算法递阶生成有任务分配的装配序列。算例研究分别给出了两级规划得到的装配序列,并检验该算法是可行的。 展开更多
关键词 装配规划 规划算法 在轨装配 大型空间桁架结构
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番茄串收机械臂运动规划方法与试验 被引量:10
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作者 张勤 刘丰溥 +2 位作者 蒋先平 熊征 徐灿 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期149-156,共8页
番茄串的采收环境复杂,果实体积相对较大,机械臂采收运动路径规划不仅要考虑如何采摘,还需要考虑采摘后如何避开障碍,并从复杂环境中提取出番茄串。为此,该研究以温室栽培的番茄串采摘为对象,提出了基于空间分割的实时运动路径规划算法... 番茄串的采收环境复杂,果实体积相对较大,机械臂采收运动路径规划不仅要考虑如何采摘,还需要考虑采摘后如何避开障碍,并从复杂环境中提取出番茄串。为此,该研究以温室栽培的番茄串采摘为对象,提出了基于空间分割的实时运动路径规划算法。首先通过聚类拟合环境中的枝条,简化空间障碍物;然后分割采摘空间,筛选可行采摘空间,并引入评价函数选取最优采摘空间,指导机械臂以合理有效的姿态完成采摘;最后在采摘任务的基础上加入实时避障子任务,引导机械臂躲避障碍完成任务,保证采摘番茄串任务安全无损。在以上研究的基础上,通过大量采收试验验证算法的有效性。试验结果表明:通过基于空间分割的实时运动路径规划算法,采收机器人的单串番茄采摘时间为12.51 s,且采摘成功率接近100%。与目前主流的采样算法RRT*-connect相比,单串番茄的采摘时间降低了31.23%,大幅提高了采摘效率。 展开更多
关键词 机器人 收获 机械臂 路径规划 空间分割 最优采摘空间 串番茄
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天津奥林匹克体育中心游泳跳水馆施工过程分析 被引量:2
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作者 刘红波 严仁章 +3 位作者 周建锋 彭铁红 陈杏芳 王文会 《建筑钢结构进展》 北大核心 2012年第1期39-43,共5页
天津奥林匹克体育中心游泳跳水馆的屋盖结构体系采用了空间桁架结构。对于空间桁架结构而言,目前多数研究主要集中在节点承载力、静动力性能及其稳定性能上,对于结构施工过程的数值模拟涉及较少。而在大跨度空间钢结构桁架施工过程中,... 天津奥林匹克体育中心游泳跳水馆的屋盖结构体系采用了空间桁架结构。对于空间桁架结构而言,目前多数研究主要集中在节点承载力、静动力性能及其稳定性能上,对于结构施工过程的数值模拟涉及较少。而在大跨度空间钢结构桁架施工过程中,由于结构温度的变化、太阳辐射的影响和卸载方案的差异,施工过程将对结构在使用阶段的力学性能产生显著的影响。以天津奥林匹克体育中心游泳跳水馆钢结构空间桁架结构为工程背景,分析了不同卸载方案、考虑太阳辐射影响的不同合拢温度下钢结构桁架的杆件内力、节点位移、支座反力等结构响应,得出了卸载方案和合拢温度对结构性能的影响程度,为今后大跨度桁架结构的施工方案制定提供了参考和设计依据。 展开更多
关键词 空间桁架 施工 太阳辐射 卸载方案 合拢温度
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大型空间桁架结构装配序列的分层规划方法 被引量:6
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作者 郭继峰 王平 崔乃刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期350-353,共4页
为了自主规划空间在轨装配任务的装配序列,结合大型空间桁架结构的固有分层特性,提出了一种基于连接矩阵的分层规划方法.根据连接矩阵的定义和分层规划的基本原理,通过分析几何结构单元之间普遍的三种连接方式,提出了相应结构的连接矩... 为了自主规划空间在轨装配任务的装配序列,结合大型空间桁架结构的固有分层特性,提出了一种基于连接矩阵的分层规划方法.根据连接矩阵的定义和分层规划的基本原理,通过分析几何结构单元之间普遍的三种连接方式,提出了相应结构的连接矩阵建立方法和规则,来组织低层规划;通过对大型结构进行结构分析,运用桁架结构几何原理,建立整个结构的连接矩阵,来实现高层规划,并以常见的空间桁架结构为例进行了说明,从几何特性角度,讨论了该方法的普遍性. 展开更多
关键词 大型空间桁架结构 连接矩阵 分层规划
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组合体机动中可变形桁架运动规划研究
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作者 邓雅 张锦江 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期10-17,共8页
目前对空间组合体中可变形桁架(Variable Geometry Truss,VGT)运动规划问题的研究集中在各级均为单自由度或离散二状态等简单结构的情形,未解决所有可调长度杆都能够自由运动的复杂结构运动规划问题。文章根据组合体的几何关系,建立了... 目前对空间组合体中可变形桁架(Variable Geometry Truss,VGT)运动规划问题的研究集中在各级均为单自由度或离散二状态等简单结构的情形,未解决所有可调长度杆都能够自由运动的复杂结构运动规划问题。文章根据组合体的几何关系,建立了递推位姿运动学模型,再由自由漂浮系统动量守恒,建立了微分运动学模型。给出了单级VGT变化序列与运动时间分开设计的两步运动规划方法,并在优化目标中加入能量项,给出了多级冗余VGT的运动规划方法。最后通过仿真验证了算法的有效性,在算例中优化指标为J=0.879 8,该方法对以VGT作为空间操作机构的组合体研究具有一定工程指导意义。 展开更多
关键词 空间操作机构 可变形桁架 运动规划 遗传算法 运动学建模 组合体机动
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机器人在轨构建空间桁架结构的装配序列规划方法 被引量:7
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作者 罗建军 王嘉文 +1 位作者 王明明 刘聪 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期437-449,共13页
针对机器人在轨构建空间桁架结构的装配序列规划问题,提出一种可同时求解装配单元装配序列与机器人运动的序列规划方法。首先设计了装配机器人并建立了动力学模型;其次,对机器人在整个装配过程中的运动进行了分类并分别给出了规划与控... 针对机器人在轨构建空间桁架结构的装配序列规划问题,提出一种可同时求解装配单元装配序列与机器人运动的序列规划方法。首先设计了装配机器人并建立了动力学模型;其次,对机器人在整个装配过程中的运动进行了分类并分别给出了规划与控制方法;然后,建立了装配序列规划的评价指标并采用离散粒子群算法求解。最后,以常用空间桁架结构为例,通过仿真校验了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 在轨装配 空间桁架结构 机器人 装配序列规划 离散粒子群
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网架结构在特殊结构型式中的应用
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作者 刘伟 史万春 +1 位作者 吴金志 陈光寰 《吉林建筑工程学院学报》 CAS 1994年第3期30-36,共7页
网架结构是空间结构中受力性能较好的一种结构型式,它的最大特点是造型自由,美观大方,在特殊结构中采用网架是较好的,容易满足建筑造型的需要,而且制作简单,安装方便,抗震性能好。
关键词 网架结构 平板网架 建筑造型
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万州三峡文化艺术中心大剧院大跨度复杂空间网格钢结构设计 被引量:4
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作者 王磊 厉春龙 成博 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2017年第S1期684-691,共8页
万州三峡文化艺术中心大剧院为大型公共建筑,结构形式高大空旷,屋盖采用由异型空间网格、网架、桁架三部分组成的大跨度复杂空间网格钢结构。其中,网架为舞台屋顶结构;桁架为观众厅屋顶结构;异型空间网格为外围围护结构。网架采用上弦... 万州三峡文化艺术中心大剧院为大型公共建筑,结构形式高大空旷,屋盖采用由异型空间网格、网架、桁架三部分组成的大跨度复杂空间网格钢结构。其中,网架为舞台屋顶结构;桁架为观众厅屋顶结构;异型空间网格为外围围护结构。网架采用上弦支撑的正交正方四角锥结构,桁架采用上弦支撑的单向带立体支撑结构,围护体系采用由三角形及四边形组成的空间不规则折板式单层网格结构。分别对三种结构体系、网格划分、构件选择及节点形式等设计情况进行介绍,并对围护结构的整体稳定和关键节点进行分析。结果表明,常规网架及桁架适用性较强,结构安全性较好。空间折面异型网格结构的侧向刚度和抗震性能良好,结构工作原理为刚架和网壳的结合,对于屈曲初始缺陷不敏感。 展开更多
关键词 网架结构 桁架结构 空间折板式单层网格结构 节点分析 整体稳定
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