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文献检索:
  • 基于贝叶斯核主成分分析的远距离地形标记方法 免费阅读 收费下载
  • 由于结构化室外场景外观特征分布存在动态不确定性以及映射偏移特性,因此在室外移动机器人自主导航的过程中采用预确定外观特征并不能非常有效地进行地形标记.为了解决此问题,提出了基于贝叶斯核主成分分析(BKPCA)的远距离地形标记方法.该方法融合了基于贝叶斯公式的聚类中心后验概率,且采用自定义的核函数,实现了原始特征数据结构在低维空间上的保持,能够提取出适合当前场景地形标记的外观特征.实验结果表明,BKPCA模型有效地提高了远距离地形标记的精度.
  • 无杆气缸驱动的柔性机械臂振动控制 免费阅读 收费下载
  • 提出了一种无杆气缸驱动的柔性机械臂定位和振动抑制系统,采用脉冲码调制(pulse code modulation,PCM)方法实现.首先,推导了气动驱动柔性臂的系统模型,对采用的复合定位和振动抑制控制算法进行理论分析.其次,气缸行程长、气体具有压缩性以及气动驱动存在非线性和阀门开关有时延等因素会引起控制作用的滞后问题,容易激发高阶模态的极限环振荡,导致观测和控制溢出,这将影响控制系统的稳定性.为了克服上述问题,在控制算法中引入时延补偿、低通滤波法.最后,进行气动驱动柔性臂同时定位和振动抑制的试验研究.试验结果表明,采用的气动驱动控制方法可以有效地抑制柔性臂的低频模态振动,并同时实现定位.
  • 一种求解冗余机械臂逆运动学的优化方法 免费阅读 收费下载
  • 基于加权最小范数法,推导出一种避免计算雅可比矩阵伪逆的优化方法.首先对加权雅可比矩阵的6维非奇异子矩阵求逆,得到逆运动学的特解和齐次解.然后用特解减去齐次解沿特解方向的分量得到运动学逆解.通过一个7自由度冗余机械臂的算例和仿真证明了方法在保证求解精度、降低求解难度以及避免关节极限方面的有效性
  • 基于连杆力矩传感器动态补偿的机器人灵巧手笛卡儿阻抗控制 免费阅读 收费下载
  • 为了对连杆空间力矩传感器进行动态补偿,提出了适用于求取串联机器人任意连杆中任意一点处所受的内力和内力矩的算法.该算法采用连杆假想截断原理利用牛顿-欧拉方程推导而出.推导过程综合考虑了串联机器人是否处于静态以及末端是否受外力作用的情况,以及串联机器人的关节是否是回转关节的情况.然后利用该算法计算动态补偿值,构建了基于连杆力矩传感器动态补偿的笛卡儿阻抗控制器.最后在HIT/DLR Hand II五指灵巧手上进行了实验验证.实验结果一方面验证了该算法的有效性,另一方面也验证了本文所构建的笛卡儿阻抗控制器的有效性.
  • 星面探测仿生间歇式跳跃机器人设计及实现 免费阅读 收费下载
  • 设计了一种面向行星表面探测的小型间歇式仿生跳跃机器人.利用机构学中变胞思想及齿轮-连杆闭链机构的力转换特性,提出了一种杆长可控的非对称齿轮-六杆仿袋鼠跳跃机构,对其间歇式跳跃过程进行了分析,并针对跳跃能力和起跳躯干姿态平稳性进行了机构构型与尺寸优化设计.基于优化设计结果,进行了跳跃机器人运动仿真分析和样机试验.结果表明,该仿生跳跃机器人具有非线性递增的弹跳动力、平稳的起跳姿态以及较高的能量利用效率,可通过太阳能供电、单一微小电机驱动实现间歇式跳跃运动.
  • 自由漂浮空间机器人回避动力学奇异的轨迹规划 免费阅读 收费下载
  • 针对非完整约束导致的自由漂浮空间机器人广义雅可比矩阵动力学奇异性问题,提出一种间接求解机器人逆运动学的方案.该方案通过运动方程分解并构造迭代函数,将动力学奇异转换为运动学奇异问题,避免直接求解逆广义雅可比矩阵,解决广义雅可比矩阵动力学参数相关特性问题,仿真结果表明该方法能够有效地实现自由漂浮空间机器人回避动力学奇异的非完整轨迹规划.
  • 基于人工势场的机器人遥操作安全预警域动态生成方法 免费阅读 收费下载
  • 为了避免机器人遥操作过程中,机器人与环境物体不必要的碰撞,以及解决"运动-等待"现象影响机器人系统安全性和效率的问题,提出了基于人工势场生成动态安全预警域的算法.该算法根据等势面原理生成的预警域既可以实时地检测机器人与环境物体的距离,又可以根据机器人的速度和加速度划定一个相对安全的区域,避免机器人在下一时刻因为速度过快与环境物体发生碰撞.最后搭建遥操作实验平台,进行了机器人在预警算法的辅助下快速抓取目标的实验.实验证明,该算法可有效提高远程机器人遥操作的安全性和效率.
  • 半张量积理论在网络遥操作系统中的应用 免费阅读 收费下载
  • 研究了网络遥操作系统的半张量积建模问题.网络遥操作系统中存在人机交互以及大时延事件,这使得系统中既有离散事件动态又有连续动态,当系统的离散事件动态与底层连续动态相互作用耦合强烈时,系统的性能、行为分析变得更为复杂.本文通过引入半张量积给出了一种新的半张量积混杂建模方法,它把一类特定事件系统建模为布尔系统,通过半张量积方法得到类似于离散动态系统的方程.它将系统中离散事件和连续动态相互耦合的地方表达为半张量积的形式,最后经过扩张简化得到完整统一的系统数学模型,它将有利于进一步分析、计算.本文给出的半张量积建模方法和步骤具有一定的通用性和一般性.此外本文还对基于半张量积的混杂网络遥操作系统模型进行了基于事件控制和时间控制的仿真.仿真结果表明,半张量积建模方法完全可信、可行,基于事件控制的方法在网络遥操作控制中明显优于基于时间控制的方法.
  • 基于组合EKF的自主水下航行器SLAM 免费阅读 收费下载
  • 针对标准扩展卡尔曼滤波(EKF)在噪声统计特性不准确、系统模型与实际模型无法完全匹配情况下滤波精度严重下降的问题,提出了一种基于Sage-Husa自适应EKF和强跟踪EKF组合的SLAM(同步定位与地图构建)算法.首先建立了AUV(自主水下航行器)的动力学模型、特征模型以及传感器的测量模型,然后通过Hough变换进行特征提取,最终采用组合EKF实现了自主水下航行器的同步定位与地图构建.海试数据仿真试验表明本文所提方法降低了噪声统计特性时变以及模型不精确对系统的影响,提高了SLAM系统的精确性和鲁棒性.
  • 基于2点RANSAC的无人直升机单目视觉SLAM 免费阅读 收费下载
  • 1随机抽样一致性(RANSAC)算法是一种准确度高、计算量小的数据关联算法,但是其在摄像机多个轴上的角速度都快速变化时会失效,用在无人直升机为载体的单目视觉同步定位与地图构建(SLAM)上存在滤波发散的风险.针对该问题.提出2点RANSAC算法,结合EKF运动模型的先验信息,用只抽样2个匹配点的RANSAC去除野点在微小型无人直升机平台上进行了基于2点RANSAC算法的单目视觉SLAM实验,实验结果表明2点RANSAC算法工作可靠,SLAM的位姿估计精度可以达到自主飞行需要.
  • 基于最小二乘与自适应免疫遗传算法的小型无人直升机系统辨识 免费阅读 收费下载
  • 针对小型无人直升机小稳定、强耦合、非线性的特点,建立了小型无人直升机悬停状态下行动力学模型.设计了一种基于最小乘与自适应免疫遗传算法(LS-AIGA)的辨识算法,根据辨识实验的需要研制了机载微小型导航、制导与控制系统(MGNC).利用飞行实验数据,根据本文的辨识算法,对所建立模型中未知参数进行了辨识.最后对得到的模型进行了验证与分析,结果表明模型辨识数据与真实飞行实验数据匹配较好,所建立模型能够反映小型无人直升机动力学特性.
  • 基于粒子滤波的AUV组合导航方法 免费阅读 收费下载
  • 讨论了粒子滤波器和RB(Rao-Blackwellised)粒子滤波器两种滤波方法在组合导航中的应用,给出了组合导航算法用于自治水下航行器(AUV)的具体数学模型,并且与拓展卡尔曼滤波器的导航结果进行比较.利用AUV湖上试验验证了3种算法的导航性能,试验结果表明RBPF组合导航算法能够获得最好的导航精度;然而通过对算法进行分析,发现其计算复杂度高于其余两种滤波算法.
  • 医疗机器人穿刺针避障可达作业空间边界解析描述 免费阅读 收费下载
  • 提出了适用于机器人辅助腹腔介入治疗系统的手术规划方案,通过分析机器人手术流程。提出将穿刺针简化为球铰单关节操作臂的物理模型,基于机器人学中对操作臂避障可达作业空间边界解析描述的研究,利用含参数的非线性方程组对穿刺针的工作空间进行了解析描述,用3阶连续可导超二次曲面方程对腹腔内的肋骨及血管进行了描述,用数值迭代连续法求解出了穿刺针避障可达工作空间边界的1维解流形,并用Matlab进行了3维显示,成功求解出了腹腔内存在肋骨及血管等障碍物情况下穿刺针的工作空间边界,通过仿真实验可知,在穿刺针工作空间边界包括的范围内选取进针点,可保证穿刺针路径不与血管、肋骨等障碍物相碰。本文为医生规划手术方案提供了有效依据,解决了目前系统需要医生凭借自身手术经验来确定针点问题,提高了手术的效率和成功率。
  • 机器人辅助上肢关节运动控制与临床实验研究 免费阅读 收费下载
  • 针对机器人辅助患肢被动康复训练过程中关节活动度(ROM)及运动控制参数不能随患肢病情实时调整的问题,提出一种新的模糊自适应关节被动运动闭环监督控制方法.该方法首先根据患肢关节活动恢复程度设计上层监督控制器,得到符合患肢病情的关节期望运动范围:再通过设计下层闭环位置跟踪控制器,控制机器人平稳地牵引患肢关节沿目标轨迹进行训练.临床实验结果验证了所提算法的有效性
  • 基于平面模板的机器人TCF标定 免费阅读 收费下载
  • 针对末端夹持激光位移传感器的机器人TCF(tool/terminal control frame)标定,提出一种基于平面模扳的标定方法,机器人操作末端执行器使激光位移传感器在不同位形下对平面模板进行测量,再通过非线性最小.乘拟合求解标定参数.为了减小问题的奇异性,对标定时应该采取的参数控制策略进行了定性分析.该标定方法只需要一块表面精度较高的平面模板,而无需其它测量仪器,标定过程简单、易操作,且易于实现自动己.仿真和实验结果表明本文提出的标定方法具有较高的精度.
  • 实现机器人随动的红外感知方法 免费阅读 收费下载
  • 结合机器人随动任务对人体运动定位的需求,提出一种分层递阶结构的红外运动感知模式,及基于热释电红外传感器的物理实现方法.在传感模型方面,采用两层递阶结构的感知模式:底层为由多个几何传感单元构成的几何传感层,在机器人视野内实现多视角运动目标的方位测量:上层为协作感知层,用来组织底层各几何传感单元的协作,实现运动目标的定位测量.在物理实现方面,底层组合热释电红外传感阵列与菲涅尔透镜组,构建运动目标方位角测量所需的几何传感单元:上层以最小二乘优化准则作为融合多视角方位测量信息的手段,获得运动目标的位置信息.移动机器人随动实验结果验证了所提出感知方法的有效性.较多视角光学视觉传感技术,该方法在传感效率、对光照和环境变化的稳健性、低成本和低功耗等方面具有不可替代的优势。
  • 基于Kinect传感器的智能轮椅手势控制系统的设计与实现 免费阅读 收费下载
  • 利用Kinect深度传感器所获取的图像深度信息实现手部从背景中的分割,并通过在Hu矩基础上加入3个表达式,使不变矩包含更多细节特征,对手势目标进行识别,最后把得到的识别结果转换成控制指令通过Ad-Hoc网络传送给智能轮椅,实现运动控制.实验表明,通过该方法实现的手势以别存在图像旋转、缩放、平移的情况下具有不变性,对背景干扰具有较强的鲁棒性.
  • 多机器人协同吊运系统的协调动态载荷分配 免费阅读 收费下载
  • 针对多机器人共同吊运同一个物体形成闭运动链的协调系统,利用用牛顿-欧拉法建立了系统的广义动力学方程.研究了多机器人协调吊运系统动态载荷的一种实时性分配方法.根据各机器人的承载力,用线性加权方法使被吊运物质心处的内力有限并获得了系统的载荷分配原则.随后根据被吊运物的期望运动,给出了系统动态载荷分配的解析表达式,并进而可计算得到各机器人的期望工作载荷.最后,采用ABB工业机器人搭建吊运平台,实验验证所获得的载荷分配方法.研究结果为进一步研究多移动机器人协调吊运系统的载荷分配问题打下基础.
  • 编队控制中的机器人行为与基于服务的运动行为结构设计 免费阅读 收费下载
  • 以基于位姿误差的虚拟目标跟踪为控制模式,提出了独立于编队控制与协作任务,但却适用于多移动机器人编队运动的基于服务的机器人运动行为结构,并对其基本运动行为与选择方法进行了设计.提出的基于服务的机器人行为结构借鉴了软件工程领域的面向服务的架构思想,具有可重用性.多机器人编队形成、改变等仿真与实验验证了本文所提方法的有效性.
  • [论文与报告]
    基于贝叶斯核主成分分析的远距离地形标记方法(屠珺[1] 王明军[1] 周俊[2] 李彦明[1] 刘成良[1])
    无杆气缸驱动的柔性机械臂振动控制(邱志成[1] 王斌[1] 韩建达[2] 王越超[2])
    一种求解冗余机械臂逆运动学的优化方法(阳方平[1,2] 李洪谊[1] 王越超[1] 陈鹏[1] 王雪竹[1])
    基于连杆力矩传感器动态补偿的机器人灵巧手笛卡儿阻抗控制(张元飞[1] 刘伊威[1] 金明河[1] 刘宏[1,2])
    星面探测仿生间歇式跳跃机器人设计及实现(柏龙 葛文杰 陈晓红 寇鑫)
    自由漂浮空间机器人回避动力学奇异的轨迹规划(张福海 付宜利 王树国)
    基于人工势场的机器人遥操作安全预警域动态生成方法(杜广龙 张平)
    半张量积理论在网络遥操作系统中的应用(陈宜滨[1,2] 席宁[1] 缪磊[1] 李洪谊[1] 王越超[1])
    基于组合EKF的自主水下航行器SLAM(王宏健 王晶 边信黔 傅桂霞)
    基于2点RANSAC的无人直升机单目视觉SLAM(徐伟杰 李平 韩波)
    基于最小二乘与自适应免疫遗传算法的小型无人直升机系统辨识(杜玉虎 房建成 盛蔚 雷旭升)
    基于粒子滤波的AUV组合导航方法(张博 徐文 李建龙)
    医疗机器人穿刺针避障可达作业空间边界解析描述(刘少丽[1] 杨向东[1,2] 徐静[1,2] 陈恳[1,2])
    机器人辅助上肢关节运动控制与临床实验研究(徐国政[1] 宋爱国[2] 高翔[1] 梁志伟[1,3] 李会军[2] 崔建伟[2] 徐宝国[2])
    基于平面模板的机器人TCF标定(吴聊 杨向东 蓝善清 陈恳)
    实现机器人随动的红外感知方法(冯国栋 刘敏 王国利)
    基于Kinect传感器的智能轮椅手势控制系统的设计与实现(罗元[1,2] 谢彧[1,2] 张毅[1,2])
    多机器人协同吊运系统的协调动态载荷分配(赵志刚[1] 吕恬生[2])
    编队控制中的机器人行为与基于服务的运动行为结构设计(杨帆[1,2] 刘士荣[1,2] 董德国[1,2])
    《机器人》封面
      2012年
    • 01

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