张玉华 作品数:15 被引量:39 H指数:3 供职机构: 哈尔滨工业大学机电工程学院机器人技术与系统国家重点实验室 更多>> 发文基金: 长江学者和创新团队发展计划 国家高技术研究发展计划 黑龙江省博士后科研启动基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 政治法律 更多>>
模块化自重构机器人的设计和运动规划 被引量:6 2007年 研制了新型模块化自重构机器人DL-CubeII(Doble L CubeⅡ)系统,相对于DL-CubeⅠ系统,DL-CubeⅡ设计了一种小型旋转钩子连接/断开机构用来代替I型中采用的内平衡磁铁结构,在中转机与机器人模块之间采用更可靠的无线通讯;软件方面,提出了一种基于模块规则库和宏动作的启发式规划方法,可以对任意初始构型的机器人在复杂环境中到达指定目标质心位置进行规划。最后给出了硬件实验和几个仿真实验,验证了机器人连接机构的可靠性和自重构算法的可行性。 张玉华 朱延河 赵杰 任宗伟关键词:自动控制技术 自重构 机器人 启发式搜索 一种模块化自重构机器人的设计与实现 被引量:3 2007年 介绍了一种新的模块化自重构机器人HitMSRII的设计与实现过程,包括机器人模块的机构设计和控制系统的软硬件设计两个部分。HitMSRII在HitMSRI的基础上加入了接触传感器;引入了无线通讯网络;设计了兼具销孔式可靠性和平面式灵活性的新型的模块分离、连接机构;并将控制方式由原来的集中式改为集中式和分布式相结合的方式,使系统能在不增加传感器的情况下自动采集机器人的整体信息。HitMSRII比HitMSRI的体积更小,质量更轻,驱动和通讯能力也更强。 赵杰 赵剑 张玉华 蔡鹤皋关键词:模块化机器人 自重构 分布式控制 基于“风车”形子单元的自重构机器人运动及自重构规划 被引量:2 2009年 自重构机器人区别于其他类型机器人的一个重要特征是其在具有移动能力的同时还具有自重构能力.为了赋予自重构机器人这2种能力,在分析DL-Cube(double L-cube)自重构机器人单元模型的结构特性基础之上,设计了基于"风车"形子单元的分层规划算法,实现了由"风车"形子单元构成的自重构机器人构形在平面内的运动;同时,借助于"风车"子单元自身具有的移动、转变模块方位、携带模块能力,机器人实现了平面内由24模块组成的"长方形"初始构形到目标构形为"H"构形的自重构.通过运动和重构仿真实验,验证了分层规划算法的有效性及利用"风车"子单元进行自重构的可行性. 任宗伟 朱延河 赵杰 张玉华关键词:自重构机器人 分级优化自重构构形匹配策略研究 2008年 针对机器人自重构过程中的构形匹配问题,提出了基于分级优化机制的自重构构形匹配策略.首先以待匹配方案与目标构形之间的公共连接作为一级优化目标;在一级优化结果的基础上结合构形连通性这一特点构造新的目标函数,即以匹配方案与目标构形之间的公共拓扑作为二级优化目标.通过设置两级优化目标,简化了构形匹配的过程.最后利用遗传算法对所提出的构形匹配方法进行了验证,结果证明了该匹配方法的可行性. 任宗伟 朱延河 赵杰 张玉华关键词:自重构机器人 遗传算法 基于直流减速电机与旋转钩孔的节能连接机构 基于直流减速电机与旋转钩孔的节能连接机构,它涉及一种连接机构。本发明的目的是为解决现有模块的连接机构存在分离操作需要额外的分离空间、限制了自重构的能力、连接面抗剪切的能力较弱、在机器人整体运动过程中若速度规划不合理,两连... 赵杰 臧希喆 张玉华 朱延河 任宗伟 唐术锋文献传递 新型模块化可重构机器人系统 被引量:26 2006年 研制了一种新型模块化可重构机器人系统,机器人由许多结构和功能完全相同的模块相互联接组成,通过改变各模块之间的联接状态和相互位置关系,不需任何外界辅助,自动完成重构过程和整体协调运动:设计了模块的分离联接机构和单自由度立方体结构,模块结构兼具阵列式和串联式特点,可方便的实现重构运动和整体协调运动:上位机软件系统可通过交互方式设置各机器人模块的方位,可手工编写或自动产生可重构机器人各模块的运动序列,可对机器人可重构过程和整体构型的协调运动进行规划和仿真,并通过计算机串口对机器人进行实时控制。试验验证了机器人模块的分离/联接和模块协作基本功能和蠕虫构型、四足构型、履带构型三种构型的整体协调运动功能。试验表明:模块结构设计简单合理,控制容易,可以完成重构操作功能和整体协调运动功能。 张玉华 赵杰 张亮 齐立哲 蔡鹤皋关键词:模块化机器人 可重构 基于两级优化目标的自重构机器人构形匹配 自重构机器人的自重构理论研究是其重要的研究内容之一。但是由于单元模块运动自由度的限制,增加了自重构理论研究的复杂度。为提高自重构效率,降低自重构过程的复杂度,提出了机器人在进行重构之前首先进行构形匹配的自重构思想。对构形... 任宗伟 朱延河 赵杰 张玉华关键词:自重构机器人 遗传算法 文献传递 自重构机器人关键技术研究 模块化自重构机器人由许多具有一定智能的模块相互连接组成,其模块具有互换性、可自动重组特性和一定的感知、计算能力,机器人利用模块的感知能力感知周围环境,通过改变模块间相对位置与相互连接关系来改变自身构形以适应周围环境,扩展... 张玉华关键词:自重构机器人 空间结构 运动控制 文献传递 基于动态子单元的自重构机器人运动规划策略研究 为解决复杂环境中自重构机器人的重构运动规划的难题,采用相对方位矩阵来描述模块与周围环境栅格或障碍的关系,建立可避障的模块运动规则库;提出了基于动态子单元的三层规划策略,上层规划器根据评价函数分配重构过程中各个模块的类别,... 张玉华 朱延河 赵杰 任宗伟关键词:自重构机器人 模块化机器人 文献传递 模块化自重构机器人蠕虫构型的运动控制 被引量:1 2007年 提出了一种采用相对方位系数与标准构型步态控制表结合的控制策略,对由n(n≥4)个模块组成、模块放置方位变化的自重构机器人蠕虫构型进行运动控制.利用模块之间的分布式通信和上位机主控相结合的通信方式,构型中的各个模块根据与相邻模块的相对方位关系和标准步态表自行决定自身的运动序列,可以对蠕虫机器人进行实时控制.对2组由不同数目、不同方位模块组成的蠕虫构型的运动控制进行了实验.实验结果表明:该方法实现简单,可以针对模块数目不定、方位可变的自重构机器人蠕虫构型进行实时运动控制. 赵杰 张玉华 朱延河 任宗伟 蔡鹤皋关键词:自重构 模块化机器人 运动控制