柔性冗余度机器人论文_史大军

导读:本文包含了柔性冗余度机器人论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:冗余,柔性,机器人,混沌,数值,主动,操作。

柔性冗余度机器人论文文献综述

史大军[1](2009)在《自由浮动空间柔性冗余机器人系统动力学建模与控制研究》一文中研究指出随着空间技术的发展,空间柔性冗余机器人的研究受到了广泛的关注。由于它结构的特殊性,柔性臂在运动中会发生变形和振动,这给空间柔性冗余机器人的定位和跟踪控制带来了很多的问题。因此,针对自由浮动空间柔性冗余机器人的动力学建模与振动控制及关节运动优化控制问题,本文进行了深入的研究,并进行了仿真实验验证。首先,本文基于假设模态法、拉格朗日方程和动量守恒,推导了自由浮动空间柔性冗余机器人系统的动力学模型,并对负载轨迹进行跟踪控制,同时,还与刚性机器人系统比较分析,仿真结果说明了柔性臂存在弹性形变以及其影响着本体和负载的状态。其次,针对柔性臂的弹性形变和振动问题,本文采用了基于滤波器的滑模振动控制方法,并与PD控制方法进行了比较,实验仿真结果说明了前一种控制方法的优越性。再次,本文分析了自由浮动空间柔性冗余机器人弹性动力响应的特性,在结构参数不变的情况下,利用柔性冗余度机器人关节运动的冗余特征,构造出以冗余关节角为状态变量的控制结构,并由此得出基于关节运动参数的柔性冗余机器人的冗余关节控制方法。最后,从自由浮动空间柔性冗余机器人的自运动出发,讨论自运动变量的选取,利用雅可比矩阵零空间矢量与自运动变量的关系,推导了自运动变量解析表达式,然后构造出以自运动变量为状态变量的优化控制系统,并由此得出基于自运动变量的自由浮动空间柔性冗余机器人优化控制方法。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2009-01-01)

俞刚,李立[2](2007)在《冗余度柔性杆机器人自运动中的混沌》一文中研究指出研究了杆件全柔冗余度机器人自运动中的混沌现象。通过有限元方法和拉格朗日方程建立动力学模型。运用混沌数值分析方法中的相图法、Poincare映射法、最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数法,发现了该类机器人自运动中存在混沌现象。对一平面3R柔性机器人研究表明,基于雅可比矩阵的伪逆求解运动学逆解,采用典型的PD控制器控制其末端重复跟踪工作空间内的封闭路径,其自运动中存在混沌现象。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2007年05期)

俞刚,李立[3](2007)在《柔性冗余度机器人振动中的混沌现象》一文中研究指出研究了柔性冗余度机器人末端振动中的混沌现象。通过有限元方法和拉格郎日方程建立动力学模型。运用混沌数值分析方法中的相图法、Poincare映射法、最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数法,发现了该类机器人末端振动中存在混沌现象。对一平面3R柔性机器人研究表明,以机器人的刚性运动进行轨迹规划,基于雅可比矩阵的伪逆求解运动学逆解,重复跟踪工作空间内的封闭路径时,末端柔性变形之中存在混沌运动。(本文来源于《机械》期刊2007年07期)

俞刚[4](2007)在《高冗余度柔性机器人振动控制与混沌研究》一文中研究指出有着广阔应用前景的高冗余度柔性机器人系统是一个高度耦合的非线性系统,包含着复杂丰富的运动动力特性。因此,很有必要深入研究其内在运动规律,为改善这类机器人的工作性能提供重要的依据和方法。本论文对利用高冗余度柔性机器人自运动特性进行减振规划和回避奇异方面的主要研究工作如下:首先,基于有限元方法和拉格朗日方程,以单元弹性变形为广义坐标,建立了高冗余度柔性机器人的动力学模型。其次,在分析机器人零空间任意矢量和振动抑制关系的基础上研究了高冗余度柔性机器人的自运动减振问题。提出了以最小化机器人整个运动过程中振动峰值的平均值为优化目标,采用余弦规律来规划自运动矢量的末端振动控制方法。将该方法分别应用于一个平面6R柔性冗余度机器人和一个平面8R柔性冗余度机器人的自运动减振规划,获得了较为满意的振动控制效果。最后,利用混沌理论研究了高冗余度柔性机器人的自运动状态。通过混沌识别的数值方法,发现了基于Jacobian矩阵的伪逆方法并采用PD控制器控制其末端重复跟踪工作空间内的一条封闭路径时,一个平面6R柔性冗余度机器人的自运动是混沌的。并通过与一个结构参数和工作任务完全相同的平面6R刚性冗余度机器人的最大Lyapunov指数进行比较,发现柔性机器人的混沌现象更为明显。借助于MATLAB软件完成了本论文的建模、优化及仿真工作。(本文来源于《西南交通大学》期刊2007-05-01)

刘朝晖[5](2006)在《柔性冗余度机器人中的混沌研究》一文中研究指出柔性冗余度机器人因具有奇异回避、障碍躲避、关节力矩最小化,且轻质高速等优点而逐渐得到智能机器人研究领域学者们的关注。然而,柔性冗余度机器人系统是一个高度耦合的非线性系统,包含着复杂丰富的运动动力特性。因此,很有必要深入研究其内在运动规律,为改善这类机器人的工作性能提供重要的依据和方法。本论文首次较为系统地进行了将非线性动力学中的混沌理论应用于柔性冗余度机器人系统运动特性研究的探索。主要研究工作如下。 首先,较为全面地介绍和讨论了混沌理论的基本内容,包括混沌的识别、预测及控制的方法等,为柔性冗余度机器人系统混沌运动的研究奠定了基础。 其次,建立了基于Jacobian矩阵的柔性冗余度机器人的运动学模型。 第叁,研究了进行柔性冗余度机器人系统混沌识别的方法,如,相图法和Poincare映射分析法。通过数值模拟,发现了采用PD控制器并基于Jacobian矩阵的伪逆方法控制其末端重复跟踪工作空间内的一条封闭路径时,一个平面3R和一个空间4R柔性冗余度机器人的自运动均是混沌的。 第四,研究了柔性冗余度机器人系统的混沌预测。提出了柔性冗余度机器人基于Lyapunov指数进行混沌预测的具体实现方法,并运用该方法分析了一个平面3R柔性冗余度机器人结构参数、初始位形对系统运动状态的影响。 最后,研究了柔性冗余度机器人的混沌控制,并提出了柔性冗余度机器人混沌控制的延迟反馈控制方法及其具体实现方案。在该方法中,扰动权重因子和施加扰动的时间是控制的关键参数。对一个平面3R和一个空间4R柔性冗余度机器人的研究结果表明,选取适当的扰动权重因子和施加扰动的时间能成功地使系统的混沌自运动转变为规则的运动状态。这项研究为解决冗余度机器人(本文来源于《西南交通大学》期刊2006-11-01)

张龙君,张绪平[6](2006)在《柔性冗余度机器人的振动控制》一文中研究指出研究了柔性冗余度机器人振动控制问题。利用冗余度机器人的冗余特性,经运动规划提高机器人的运动精度;然后在此基础上,在柔性臂上加压电作动器和应变传感器采用主动控制的方法来减振。通过一个平面3R机器人算例,验证了这两种控制策略结合的有效性。(本文来源于《中国制造业信息化》期刊2006年13期)

刘迎春,余跃庆[7](2005)在《冗余度柔性机器人协调操作刚性和柔性负载的仿真分析》一文中研究指出采用有限元方法建立了冗余度柔性机器人协调操作柔性负载的模型。首次对两4R冗余度柔性机器人协调操作刚性和柔性负载进行了不同目标任务的对比数值仿真分析,指出任务空间和初始角度均是影响系统性能的因素,在设计任务时应选择较好的机器人可操作空间给定任务,使机器人采用较好的初始位形进行运动以提高系统性能。在对系统精度要求较高并且负载与机器人杆件具有接近的尺寸、材料更轻、刚度相近或更小时,需要考虑负载的柔性,以获知精确的负载位姿信息,利用运动补偿等方法消除不利因素,提高系统精度。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2005年06期)

刘迎春,余跃庆,张绪平[8](2005)在《冗余度柔性协调操作机器人的动力规划》一文中研究指出以冗余度柔性机器人各杆件的最大动应力及系统最大动应力的分配为约束条件,提出了不同目标的改进的初始位形规划法和多目标规划法,对冗余度柔性协调操作机器人系统进行动力学规划,有效地降低了冗余度柔性协调操作机器人各杆件的驱动力矩、功率和最大动应力。同时,多目标规划法也降低了关节驱动力矩和系统位置误差的平均值。规划后的关节角加速度规律比较容易实现。(本文来源于《中国机械工程》期刊2005年10期)

宋轶民,王建军,张策,余跃庆[9](2005)在《柔性冗余度机器人振动主动控制系统特性分析》一文中研究指出研究了基于机敏材料的柔性冗余度机器人振动主动控制系统的可控性与可观性。建立了受控系统的状态空间表达式,提出了离散时变系统的可控性与可观性分析的简化判据,为设计状态反馈控制器与状态观测器以改善柔性冗余度机器人的动力学品质奠定了基础。最后,以具有一个位置冗余度的平面3R柔性机器人为例,进行了计算机仿真。(本文来源于《机械设计》期刊2005年05期)

边宇枢,高志慧,贠超[10](2005)在《利用二次优化实现柔性冗余度机器人关节力矩最小化研究》一文中研究指出对基于振动抑制的柔性冗余度机器人关节力矩的最小化进行了研究。通过分析影响柔性机器人弹性动力响应的因素,得出了在结构参数不变的情况下可以通过适当调整关节运动参数来提高机器人动态性能的结论。在此基础上,通过对柔性冗余度机器人的关节运动进行研究,提出了通过自运动的适当选取从而抑制机器人柔性振动的方法。通过对满足抑振要求的自运动的选取进行分析,指出柔性冗余度机器人在实现振动抑制的基础上还具有二次优化的能力,并且利用这种二次优化的能力得出了基于振动抑制的最小化关节力矩的方法。数值仿真验证了该方法的有效性。(本文来源于《航空学报》期刊2005年01期)

柔性冗余度机器人论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

研究了杆件全柔冗余度机器人自运动中的混沌现象。通过有限元方法和拉格朗日方程建立动力学模型。运用混沌数值分析方法中的相图法、Poincare映射法、最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数法,发现了该类机器人自运动中存在混沌现象。对一平面3R柔性机器人研究表明,基于雅可比矩阵的伪逆求解运动学逆解,采用典型的PD控制器控制其末端重复跟踪工作空间内的封闭路径,其自运动中存在混沌现象。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

柔性冗余度机器人论文参考文献

[1].史大军.自由浮动空间柔性冗余机器人系统动力学建模与控制研究[D].南京航空航天大学.2009

[2].俞刚,李立.冗余度柔性杆机器人自运动中的混沌[J].机械设计与研究.2007

[3].俞刚,李立.柔性冗余度机器人振动中的混沌现象[J].机械.2007

[4].俞刚.高冗余度柔性机器人振动控制与混沌研究[D].西南交通大学.2007

[5].刘朝晖.柔性冗余度机器人中的混沌研究[D].西南交通大学.2006

[6].张龙君,张绪平.柔性冗余度机器人的振动控制[J].中国制造业信息化.2006

[7].刘迎春,余跃庆.冗余度柔性机器人协调操作刚性和柔性负载的仿真分析[J].机械科学与技术.2005

[8].刘迎春,余跃庆,张绪平.冗余度柔性协调操作机器人的动力规划[J].中国机械工程.2005

[9].宋轶民,王建军,张策,余跃庆.柔性冗余度机器人振动主动控制系统特性分析[J].机械设计.2005

[10].边宇枢,高志慧,贠超.利用二次优化实现柔性冗余度机器人关节力矩最小化研究[J].航空学报.2005

论文知识图

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