分享到:

平面四连杆机构近似位姿综合的计算机模拟逼近法

1 引  言在机构设计中 ,通常要求设计的机构能在尽可能多的规定位置处产生近似的位姿 .如果要求设计的机构在某些位置产生精确位姿 ,而在其它一些位置产生近似位姿 ,这类问题更普遍 ,求解过程也更复杂 ,我们定义这种机构的尺寸综合为机构的近似位姿综合 .在近似位姿综合情况下 ,机构运动的实际运行轨迹或位姿与规定的精确轨迹或位姿之差应在容许偏差限度之内 .机构尺寸综合的两个基本工具是几何法和解析法 ,且广泛用于各种机构的尺寸综合 [1 - 4] .几何法简单直观 ,但求解精度低且重复性差 .解析法适合计算机编程 ,求解精度高且重复性好 ,但求解复杂且不直观 .在这个方面 ,Burmester提出了标准二元矢量法 ,并确定了四连杆机构综合的最多规定位置数 k:对于四连杆机构的轨迹或运动综合k=5 ,对于函数综合 k=7[1 ,5] .L oerch等研究了二元矢量几何法 ,并用于四连杆机构的三个规定位置综合 [6 ] .Sodhi确定...  (本文共6页) 阅读全文>>

《机械设计》2013年08期
机械设计

基于轨迹生成法的机器鱼位姿控制研究

由于机器鱼处在复杂时变的环境中,与陆地移动机器人位姿控制相比较,机器鱼位姿控制比陆地移动机器人位姿控制复杂得多[1]。机器鱼游动的实质是位姿到位姿的变化,机器鱼位姿控制的效果直接影响机器鱼完成目标任务的质量[1-2]。以行为机制[3]为基础分析机器鱼从任意起始位姿游向任意目标位姿的稳定性,再采用轨迹生成法对机器鱼的位姿控制进行研究。在行为机制基础上分析机器鱼位姿控制稳定性,根据机器鱼协作控制平台测量到机器鱼游动的速度、角速度与坐标,建立机器鱼在游动过程中几何关系模型;将机器鱼从任意起始位姿到任意目标位姿的距离与夹角误差建立一个矢量矩阵,再以距离与夹角误差建立机器鱼从任意起始位姿到任意目标位姿的极坐标,最后,用Lyapunov第二方法建立“能量”函数,分析机器鱼从任意起始位姿到任意目标位姿的稳定性。机器鱼轨迹生成法的位姿控制研究是给定机器鱼起始位姿与目标位姿,并在起始位姿与目标位姿处分别以“舒适圆”[4]为半径作两个圆,连接两个圆...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国矿业大学学报》2008年05期
中国矿业大学学报

基于差分进化的并联机器人位姿正解

与传统的串联型工业机器人相比,并联机器人具有更高的刚度、精度和更好的承载能力等优点,其应用涉及现代尖端技术的许多领域,如虚拟轴机床、微动机器人、空间位姿测量机等[1-2].在并联机器人运动分析中,给出各支链主动件的位置,求解动平台的位姿称为位姿正解,这对于机器人机构的工作空间解析、误差补偿都具有深远意义.但是,并联机器人动平台实现位姿的能力是强耦合的,从而使位姿正解问题变得十分困难.近年来,针对越来越多地受到关注与重视的并联机器人的正解问题,研究者们已经提出了多种方法,如数值法[3]、解析法[4]、神经网络方法[5-6]和遗传算法[7]等.数值解法多采用数值迭代法,它过分依赖于初值的选取,而且收敛的问题没有解决好,即使收敛也未必收敛于所期望的点.解析方法通过参数消元,获得只含一个未知数的高次方程,克服了数值方法的缺陷,但是由于计算量大,而且计算复杂,很难真正实施.文献[5-6]分别探讨了BP网络和RBF网络在并联机器人机构位姿正...  (本文共6页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

空间翻滚目标的位姿测量及其双臂捕获机器人的轨迹规划

随着空间探索的不断深入,在轨航天器数量越来越多,除了少部分仍然正常工作外,大部分已到寿命末期而被废弃,部分因为出现故障而无法正常工作,使得轨道垃圾不断累积。利用空间机器人进行卫星维修、轨道垃圾清理成为各航天大国近年来的热点热门研究方向。然而,作为在轨维护的非合作目标,大都处于翻滚状态,动力学特性极其复杂。本文针对翻滚目标在轨识别与捕获的需求,开展双臂空间机器人协同测量及轨迹规划方法的研究,包括双臂空间机器人及目标的动力学耦合特性、基于双目立体视觉的图像融合增强及位姿测量方法、基于虚拟立体视觉的非合作目标协同测量方法以及基于参数估计的双臂协同抓捕方法等,并通过地面试验系统进行实验研究。针对基座与机械臂之间、双臂之间以及双臂与目标之间存在着动力学耦合的问题,提出双臂空间机器人及目标的动力学耦合建模方法。根据线动量方程可积,同时它是一个完整约束,而角动量方程是不可积的约束,因而可以拆分位置级和速度级运动学方程,进而独立求解对应的方程。...  (本文共171页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

高轨非合作慢旋失稳空间目标位姿测量方法研究

随着航天技术的发展,以目标位姿测量为基础的空间操作技术已广泛应用于航天器维护、目标捕获及太空垃圾清理等领域。其中,基于合作目标位姿测量技术的应用仅局限于装配有合作标志物的航天器,而基于非合作目标位姿测量技术在非合作目标的对接、捕获、维修中起着重要作用。因此,为了扩展空间操作的应用范围,针对非合作目标位姿测量技术,开展深入细致的研究,有很强的紧迫性及重要性。本论文选定高轨非合作慢旋失稳空间目标,基于视觉测量原理,在相机标定、远距离弱小目标检测和近距离目标位姿测量等方面,对非合作目标的位姿测量方法进行了深入研究。论文主要内容如下:针对高精度相机标定,需要精确的角点检测,提出了一种基于梯度加权拟合直线的角点定位算法,有效提升了相机标定的精度。基于投影变换保持直线性的原理,通过计算直线的位置对角点位置进行有效定位;此外,通过粗精结合的拟合策略,获得了0.01个像素的角点定位精度,使得相机离线标定的精度提升了40%。在空间目标姿态测量中,...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

单目视觉的刚体运动目标位姿测量方法研究

运动目标的位置姿态测量是图像处理、模式识别、摄影测量及相关学科的研究热点之一,随着社会对运动目标位置姿态监控需求愈发急迫,许多学者依据不同的需求研发了关于运动目标位姿测量的各种硬件系统和软件平台。单目视觉的运动目标位姿测量凭借与运动目标非接触、结构简单、操作方便灵活等优势,受到广泛的关注研究。依据实际应用场景的需求,本课题开展基于单目视觉的刚体运动目标位置姿态的测量研究,包括基于合作目标和非合作目标的运动目标位置姿态测量两类,主要内容如下:(1)针对实际应用需求进行合作目标单目视觉位置姿态测量的研究,具体的应用场景为在房间顶部布设相机垂直拍摄地面运动目标,需要实时获取运动目标在平面上的位置和姿态三个参数,且运动目标具备布设编码标志的前提。本文依据运动目标的顶部特征设计圆环编码标志与组合编码标志两类编码。相机拍摄贴有编码标志的合作目标图像,分别采用圆环编码与组合编码的结构特征进行图像中的编码标志的提取,由提取的编码标志求解运动目标...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>