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角度与运动约束下串联式机械臂工作空间求解与结构优化
来源:液压与气动 发布日期:2021-06-15
深水作业机械臂通常采用串联式结构,机械臂每个关节的转动角度与长度会受到相应的限制,这些参数会直接影响到机械臂的运动轨迹规划和作业效率。机械臂的有效工作空间的求解是一个多目标多约束的优化问题。通过数学分析建立机械臂的运动学模型,分析影响有效工作空间的相关参数,利用图解法来分析机械臂工作空间的边界曲线,得到机械臂的有效工作空间的截面。针对机械臂有效工作空间的截面积建立数学解析模型,最后运用遗传算法求得
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基于双种群鲨鱼优化算法的自抗扰机械臂轨迹跟踪
来源:计算机应用与软件 发布日期:2021-06-12
针对自抗扰控制器耦合参数过多,传统经验整定法难以整定的问题,提出一种改进的鲨鱼优化算法对参数进行在线整定。通过自适应控制因子、双种群寻优、位置废弃等策略改善传统鲨鱼优化算法易陷入局部最优和开发勘探能力不平衡的缺陷。将整定后的自抗扰控制器对机械臂进行轨迹跟踪实验。实验结果表明,优化后的自抗扰控制器有效降低了轨迹跟踪误差,提高了控制精度和抗扰动能力。
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应用于油罐内机械臂作业的点云法矢计算方法
来源:机械设计与制造 发布日期:2021-06-08
利用机械臂对油罐内壁进行改造时,对激光扫描油罐内壁得到的点云数据的处理精度,尤其是油罐点云法矢的计算准确程度,会影响到机械臂的运行情况及改造效果。考虑到传统协方差分析法对局部特征法矢估算不准确的问题,提出一种应用于油罐内壁的法矢计算方法。首先,利用栅格法和八叉树法相结合的二次剖分方法,建立点云之间的拓扑结构,并根据实际需求实现自适应的路径点的K邻域搜索;然后,采用距离和曲率加权的协方差矩阵对路径点
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基于发射管的UUV自动回收机械臂动力学研究
来源:舰船科学技术 发布日期:2021-06-08
回收是舰艇装备UUV急需解决的一大难题。传统回收方式有着人力、缆绳及救生艇等诸多限制条件,机动性差、危险系数高,无法满足舰艇的紧急作战要求。基于舰艇发射管利用机械臂进行UUV的回收能解决传统回收方式的难题且更具隐蔽性,具有重大的军事意义。本文针对舰艇的回收需求,研究基于发射管的回收机械臂设计方案,利用牛顿-欧拉法建立动力学方程,然后在Matlab下利用七次多项式规划工作轨迹并进行动力学数值仿真。结
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非结构环境下机械臂避障运动规划
来源:机械工程与自动化 发布日期:2021-06-02
针对传统机器人在非结构环境下的安全问题以及运动规划问题,提出了一种基于ROS环境的机械臂避障方法。利用SoildWorks创建机械臂简要模型,使用sw2urdf插件导出URDF模型文件,创建Xacro文件,并在其中添加RGBD相机,然后配置Moveit和Gazebo联合控制系统,在Gazebo中利用相机识别障碍物并传到Rviz,通过点云数据构造OctoMap空间概率地图,最后使用RRT*(RRTs
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机械臂自调整因子模糊PD迭代学习控制研究
来源:计算机测量与控制 发布日期:2021-05-27
大部分模糊控制器不具有适应控制对象变化的能力,基于此设计一种自调整因子模糊控制器,并针对机械臂长时间重复操作导致运动精确度下降这一类问题,结合迭代学习控制方法,提出一种自调整因子模糊PD迭代学习控制方法;以双关节机械臂为研究对象,利用Fuzzy工具箱编写模糊控制规则,通过系统产生的误差以及误差的变化率作为模糊控制器的输入量调整模糊系统中的量化因子和比例因子,实现模糊规则的更新和对迭代学习控制中的P
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机械臂球铰锁紧结构设计与预紧力分析
来源:农业装备与车辆工程 发布日期:2021-05-25
针对机械臂关节锁紧,采用了球铰结构,使用碟形弹簧进行预紧,并建立三维模型。通过合理的条件假设,对球铰结构中球碗球头部分进行受力分析,根据球碗、球盖对球头的锁紧力矩须大于小臂所受最大扭矩的要求,且为满足严苛的使用环境,对球碗、球盖、球头表面喷涂防滑涂料,最后计算出碟形弹簧需要施加的最小预紧力。
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面向机械臂轨迹规划的强化学习奖励函数设计
来源:计算机工程与应用 发布日期:2021-05-21
针对基于深度强化学习的机械臂轨迹规划方法学习效率较低，规划策略鲁棒性差的问题，本文提出了一种基于语音奖励函数的机械臂轨迹规划方法，利用语音定义规划任务的不同状态，并采用马尔科夫链对状态进行建模，为轨迹规划提供全局指导，降低深度强化学习优化的盲目性。同时，本文提出的方法结合了基于语音的全局信息和基于相对距离的局部信息来设计奖励函数，在每个状态根据相对距离与语音指导的契合程度对机械臂进行奖励或惩罚。实
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同步控制机械手臂的研究
来源:舰船电子工程 发布日期:2021-05-20
现如今各行各业都开始应用机械手臂,而传统的机械手臂控制方式有一定的学习门槛和感知不强等弊端,所以该研究将探索一种新的操控机械手臂的方式。系统利用惯性传感器捕获人体手臂运动信息,再根据采集到的运动信息解算成关节角度数据,然后把关节角度信息作为控制信号输入到机械手臂的驱动模块中,最后以实现人体手臂和机械手臂同步运动的设计目标。同时通过多传感器的数据融合,将机械手臂的运动状态及时反馈给人体手臂,以增强主
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一种机械臂时间-冲击轨迹的快速求解优化方法
来源:机床与液压 发布日期:2021-05-15
针对NSGA-II算法优化机械臂轨迹耗费计算时间的问题,提出一种时间-冲击轨迹规划优化方法。采用均匀五次B样条函数在关节空间内构造插值曲线,在运动学约束的条件下,利用牛顿法对目标函数进行迭代求解。仿真结果表明:结合牛顿法与埃特金加速法对五次B样条函数插值轨迹规划的时间和冲击进行优化求解,寻优时间短,保证在运动学约束下产生较小的冲击以及缩短机械臂的运动时间,使得机械臂的运动控制性能得到提高。
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