浙江省自然科学基金(Y1100693)
- 作品数：9 被引量：98H指数：5
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- 相关机构：浙江大学浙江中医药大学更多>>
- 发文基金：浙江省自然科学基金浙江省重点科技创新团队项目国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 机器人自适应PID饱和输出反馈控制被引量：9
- 2012年
- 针对机器人系统在仅有位置传感、驱动器饱和、存在建模不确定性及干扰等条件下的轨迹跟踪控制问题,提出了一种新的自适应PID控制方案。采用高精度滤波器估计机器人关节速度,采用带饱和函数的控制器限制输出力矩,采用自适应PID控制器补偿建模不确定性和干扰。通过Lyapunov直接法,证明系统的稳定性。最后以两关节机器人为例,给出仿真实验结果,验证了算法的有效性。
- 罗召成朱世强王会方
- 关键词：机器人自适应PID控制
- 谐波驱动伺服系统的改进自适应鲁棒控制被引量：3
- 2012年
- 针对谐波驱动伺服系统存在参数不确定性、干扰及非线性摩擦的问题,考虑位置相关摩擦的特性,提出改进自适应鲁棒控制算法.采用未知参数的正余弦函数组合的形式表征位置相关摩擦的特性,采用库仑-黏性摩擦表征速度相关摩擦力的特性.在期望补偿自适应鲁棒控制算法的基础上,增加自适应律的比例项,提高参数辨识的性能,有效抑制系统高频干扰.理论证明了控制系统的全局稳定性.分别在考虑位置摩擦和未考虑位置摩擦的情况下,采用自适应鲁棒控制、期望补偿自适应鲁棒控制及改进自适应鲁棒控制算法对单自由度机械臂的谐波驱动伺服系统进行实验研究.结果表明,该方法具有良好的控制性能.
- 王会方朱世强吴文祥
- 关键词：运动控制
- 基于INSGA-Ⅱ算法的机械手多目标轨迹规划被引量：22
- 2012年
- 针对机械手时间最优、能量最优、平滑性最优等多目标下的轨迹优化问题,设计新的多目标轨迹优化方法.采用高次B样条曲线插值方法,构造机械手高阶连续且起始和终止的运动参数均可指定的关节轨迹,保证了机械手运动性能.采用改进非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ)对机械手轨迹进行优化,得到一组Pareto最优解集,该算法采用一维Logistic映射产生初始种群并利用不可行度选择操作处理约束条件.在6自由度串联机械手上的计算结果表明,采用高次B样条轨迹规划方法可以得到高阶连续的机械手分段轨迹,采用INSGA-II方法可以对B样条轨迹实现有效的多目标寻优,得到理想的Pareto分布,为用户提供较多的选择.
- 王会方朱世强吴文祥
- 关键词：机械手B样条多目标优化PARETO最优
- 一种无模型的机器人非线性输出反馈控制
- 2011年
- 针对非线性不确定机器人系统的轨迹跟踪控制问题,在传统PID控制器的基础上,设计带观测器的无模型连续控制器.控制器由PD控制部分和非线性积分部分组成,其中PD控制部分用于镇定系统,非线性积分部分用于提高算法的收敛速度,同时考虑到速度信号不易获取,引入线性观测器估计机器人关节的速度,并在理论上证明了观测误差和跟踪误差最终趋向于零.在SCARA机器人的两个旋转关节上进行轨迹跟踪试验,结果表明,采用该控制算法得到了理想的控制性能,在同样的反馈增益下,采用观测器后的平均跟踪误差和最大跟踪误差降低了30%以上,而控制输出的震荡程度只有无观测器时的60%.
- 王会方朱世强吴文祥
- 关键词：机器人无模型控制器
- 基于旋量理论的串联机器人逆解子问题求解算法被引量：26
- 2014年
- 为了提高串联机器人逆运动学的求解效率,明确逆解的几何意义,提出基于旋量理论的逆运动学子问题求解算法.该子问题描述为"绕3个不相交轴旋转(其中2个轴线平行,且与第3个轴异面)".以6自由度串联机器人"钱江一号"为例,通过旋量理论及指数积(POEs)方程来建立运动学模型,给出该新型逆运动学子问题的求解方法.将整体逆运动学问题分解为该类子问题和其他已知的Paden-Kahan逆运动学子问题来联合求解.通过实例验算证明,该逆运动学子问题的求解方法高效可靠,具有明显的几何意义,能够满足机器人的强实时系统控制要求.
- 陈庆诚朱世强王宣银张学群
- 关键词：串联机器人旋量理论逆运动学
- 一种对光照条件不敏感而快速的局部立体匹配被引量：7
- 2011年
- 针对绝大多数立体匹配算法的相似性测度过分依赖于图像灰度统计特性的问题,提出了一种对光照变化不敏感的立体匹配算法.首先,研究了Census非参数变换并分析了其局限性;其次,为了在立体匹配时能够考虑像素的空间位置信息,对于变换窗口内与中心像素的相对位置大于一个单位的各邻域像素,将其灰度值通过周围4个像素的灰度值插值获得;最后,再对图像进行Census非参数变换和立体匹配,得到致密的视差图.实验结果表明,该算法结构简单,计算效率高,即使在非理想光照条件下也能够获得满意的立体匹配结果,具有很强的稳健性.
- 赖小波朱世强马璇
- 关键词：视差
- 基于改进傅里叶级数的机器人动力学参数辨识被引量：27
- 2013年
- 针对机器人动力学参数辨识的问题,提出一种基于改进傅里叶级数的辨识方法.采用静态连续摩擦模型描述机器人关节摩擦特性,以确保基于该模型的摩擦补偿是物理可实现的.推导得到机器人动力学模型的线性形式.设计严格满足速度、加速度边界条件的改进傅里叶级数作为激励轨迹,并根据条件数准则优化激励轨迹系数.考虑测量噪声的影响,采用最大似然法作为参数估计的方法.实验结果表明,采用所提方法的辨识结果能够准确重构机器人关节力矩值.且相比于传统的基于傅里叶级数的辨识方法,该方法提高参数辨识的精度.
- 吴文祥朱世强靳兴来
- 关键词：机器人动力学摩擦力
- 基于GMS摩擦模型的机器人低速运动研究被引量：1
- 2014年
- 为了降低摩擦对机器人低速运动性能的干扰,引入了能够全面描述低速阶段摩擦力特性的GMS摩擦模型,并且利用遗传算法进行参数辨识,采用低通滤波器滤除高频噪声。为了验证该模型的有效性,设计了以机械手关节作为实验平台的轨迹跟踪实验,将模型作为前馈补偿引入系统。通过与常用的Stribeck模型补偿的对比,证明了GMS模型能更完善地描述摩擦力的特性,能进一步改善机械手的轨迹跟踪性能。
- 靳兴来朱世强吴文祥
- 关键词：遗传算法低通滤波前馈补偿
- 一种基于改进Rank变换的图像匹配算法被引量：4
- 2011年
- 为了解决传统Rank非参数变换匹配算法存在的问题,提出了一种基于改进Rank变换的图像匹配算法。引入Rank变换并研究其局限性,将变换窗口内所有像素的灰度平均值作为匹配像素的灰度值。对于和匹配像素相对位置相差为1个单位的邻域像素,其灰度值保持不变;对于其他位置像素灰度值用二维双线性插值法获得。将图像实现改进Rank变换并进行图像匹配,获得视差图。实验结果表明:在同等条件下,该算法能够获得稠密视差图,且不需迭代计算,计算效率要优于测试实验中局部匹配算法。
- 马璇朱世强赖小波
- 关键词：视差图
