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带电作业机器人遥操作主从冗余机械臂研究 预览
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作者 赵生传 赵玉良 +2 位作者 李明 许崇新 赵阅群 《电工技术》 2019年第11期58-60,共3页
针对配电网环境差、供电范围大、事故率高且检修困难等特点,对配电网不停电带电作业机器人遥操主从冗余机械臂进行研究,主要包括总体系统、适用于配电网复杂工况的主从冗余机械臂机械系统、基于力反馈的主从双向人机操作交互控制系统等。
关键词 带电作业机器人 遥操作 主从控制 冗余机械臂
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基于关节极限的冗余机械臂混沌动力学及控制 预览
2
作者 王俊 张俊红 马梁 《机床与液压》 北大核心 2019年第2期113-117,共5页
考虑关节位移极限指标,研究冗余机械臂系统动力学特性及延迟反馈法对系统混沌运动控制。以平面3自由度机械臂为研究对象,利用Jacobian矩阵伪逆法得到平面机械臂系统的动力学模型。基于关节位移极限指标,建立冗余机械臂系统的混沌动力学... 考虑关节位移极限指标,研究冗余机械臂系统动力学特性及延迟反馈法对系统混沌运动控制。以平面3自由度机械臂为研究对象,利用Jacobian矩阵伪逆法得到平面机械臂系统的动力学模型。基于关节位移极限指标,建立冗余机械臂系统的混沌动力学状态方程,采用龙格库塔法对模型求解,利用相图、Poincaré图及Lyapunov指数图等进行分析。结果表明基于关节位移极限的冗余机械臂的自运动表现出混沌现象。在此基础上,利用延迟反馈法进行混沌控制,得到在合适的扰动权重参数条件下,延迟反馈控制能使冗余机械臂的混沌运动稳定在周期轨道上,且发现在混沌吸引子内存在除1倍周期以外的2倍周期以及3倍周期窗口,通过选取不同的扰动权重能使系统稳定在不同的周期轨道上。 展开更多
关键词 关节位移极限 冗余机械臂 延迟反馈法 混沌控制
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自适应粒子群算法求冗余机械臂逆运动学解 预览
3
作者 朱经纬 方虎生 +1 位作者 邵发明 蒋成明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第14期215-220,共6页
以正向运动学方程为基础,冗余机械臂逆运动学解问题转换为等效最小值问题,提出一种自适应粒子群算法求解该问题。为了保持粒子群的活力,在算法内引入弹射操作。如果粒子满足设定自适应判别函数,粒子将按概率被从当前位置发射到较远区域... 以正向运动学方程为基础,冗余机械臂逆运动学解问题转换为等效最小值问题,提出一种自适应粒子群算法求解该问题。为了保持粒子群的活力,在算法内引入弹射操作。如果粒子满足设定自适应判别函数,粒子将按概率被从当前位置发射到较远区域。为了配合弹射操作,提出一种新的粒子优劣的判断机制,使得粒子可以被弹射飞出可行域。数值实验表明,算法具有较强的全局搜索能力和较快的搜索速度,是求解冗余机械臂逆运动学解的一种有效方法。 展开更多
关键词 冗余机械臂 逆运动学 粒子群算法 自适应判别函数 弹射
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基于零空间的冗余机械臂轨迹有效性判断方法
4
作者 夏晶 马宏伟 +1 位作者 王海荣 赵志军 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期25-31,共7页
针对传统方法难以在线判断冗余机械臂末端轨迹在关节限位和碰撞约束下有效性的问题,提出了一种基于零空间描述的在线判断S-R-S(球型-旋转-球型)七自由度机械臂末端轨迹有效性的方法.首先,提出有效计算关节限位下臂角集的方法和改进的碰... 针对传统方法难以在线判断冗余机械臂末端轨迹在关节限位和碰撞约束下有效性的问题,提出了一种基于零空间描述的在线判断S-R-S(球型-旋转-球型)七自由度机械臂末端轨迹有效性的方法.首先,提出有效计算关节限位下臂角集的方法和改进的碰撞检测方法以实时计算冗余机械臂的零空间.当给定末端位姿的零空间为空时,机械臂受关节限位和碰撞的影响无法到达该目标位姿.然后,基于该思想提出一个新的期望轨迹有效性判断方法,该方法无须像传统方法预计算和构建工作空间数据库,能实时判断多约束下末端轨迹的有效性.最后,机械臂实验验证了该方法的有效性和实时性. 展开更多
关键词 冗余机械臂 零空间 关节限位 碰撞检测 有效性判断
动态变步长果蝇算法求冗余机械臂逆运动学解
5
作者 李梅红 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期50-53,共4页
提取了基于动态变步长果蝇算法求解冗余机械臂逆运动学解的新方法。动态变步长果蝇算法(DCSFOA)在果蝇算法(FOA)算法的基础上,通过适应度值对果蝇种群进行动态划分,然后两个子群按照不同的公式进行搜索步长的计算并完成位置更新,增强了... 提取了基于动态变步长果蝇算法求解冗余机械臂逆运动学解的新方法。动态变步长果蝇算法(DCSFOA)在果蝇算法(FOA)算法的基础上,通过适应度值对果蝇种群进行动态划分,然后两个子群按照不同的公式进行搜索步长的计算并完成位置更新,增强了果蝇种群的寻优能力。数值实验表明,DSCFOA算法具有较强的全局搜索能力、较快的收敛速度和稳定性,是求解冗余机械臂逆运动学解的一种有效方法。 展开更多
关键词 动态变步长 果蝇算法 冗余机械臂 逆运动学解
Obstacle Avoidance Method for a Redundant Manipulator Based on a Configuration Plane 预览
6
作者 Yanhui Wei Yanfeng Zhao +4 位作者 Jing Liu Shenggong Hao Lixue Xu Qiang Zhu Anqi Wang 《北京理工大学学报:英文版》 EI CAS 2019年第3期456-468,共13页
This paper presents a novel approach of obstacle avoidance for redundant manipulators, which is challenging with the considerations of the building of universal kinematics, the formation of dynamics, and the generatio... This paper presents a novel approach of obstacle avoidance for redundant manipulators, which is challenging with the considerations of the building of universal kinematics, the formation of dynamics, and the generation of trajectories. A universal approach to deal with obstacle avoidance for the redundant manipulator, that is based on the configuration plane, is presented. The paper also examines common serial robot configurations and introduces a method for classification, partitioning, simplification, and forms of expression used in the workspace to define the configuration plane. This relatively new method is combined with a weighted space vector method to match the configuration plane and solve the inverse kinematics problem. The proposed planner is demonstrated with examples, in which the proposed planner is shown to be capable of providing a smoother trajectory. 展开更多
关键词 REDUNDANT manipulator CONFIGURATION PLANE trajectory generation OBSTACLE AVOIDANCE space vector
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空间冗余机械臂路径规划方法研究 预览
7
作者 齐志刚 黄攀峰 +1 位作者 刘正雄 韩冬 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1103-1110,共8页
针对空间站遥操作7DOF冗余机械臂路径规划的安全性、可靠性问题,提出了基于臂型角逆运动学的优化A*路径规划算法.本文根据臂型角参数化完善了逆运动学方法,得到了32组完备逆解集,增加了路径规划时逆解选择的灵活性;通过臂型角搜索和最... 针对空间站遥操作7DOF冗余机械臂路径规划的安全性、可靠性问题,提出了基于臂型角逆运动学的优化A*路径规划算法.本文根据臂型角参数化完善了逆运动学方法,得到了32组完备逆解集,增加了路径规划时逆解选择的灵活性;通过臂型角搜索和最小奇异值优化A*路径规划算法,提高机械臂避障、避奇异能力,机械臂操作的灵活性和路径的安全可靠性;同时根据路径优化策略,有效平滑了路径,减少了机械臂的磨损.仿真结果说明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 冗余机械臂 臂型角 逆运动学 A*路径规划算法
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基于神经网络的冗余机械臂运动学逆解研究分析 预览
8
作者 张博 《电子设计工程》 2018年第14期190-193,共4页
文中以研究分析基于神经网络的冗余机械臂运动学逆解相关知识为目的,通过构建专门的机械臂运动学方程,提出最佳柔顺性的相关法则,得到最优解,从而实现训练神经网络的目的,最终达到网络状态的稳定。研究结果显示,与传统的神经网络相比,... 文中以研究分析基于神经网络的冗余机械臂运动学逆解相关知识为目的,通过构建专门的机械臂运动学方程,提出最佳柔顺性的相关法则,得到最优解,从而实现训练神经网络的目的,最终达到网络状态的稳定。研究结果显示,与传统的神经网络相比,本次设计的基于神经网络的七自由度机械臂精度可以达到93.3%,收敛速度提升15.1%。可以得出采用本次设计的神经网络开展相应的冗余机械臂运动学逆解研究是对传统方法的创新,具备推广使用的价值。 展开更多
关键词 神经网络 冗余机械臂 运动学逆解 优化
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基于动态规划的冗余机械臂液压驱动系统能量优化 预览 被引量:1
9
作者 刘大龙 《中国工程机械学报》 北大核心 2018年第6期492-496,501共6页
冗余机械臂液压驱动系统在执行任务时,消耗能源比较严重,从而造成了资源浪费.对此,创建冗余机械臂液压驱动机构平面运动简图,采用负载传感系统控制液压泵排量.建立机械臂动力学模型,构造目标函数并添加约束条件,对动态系统进行离散化.... 冗余机械臂液压驱动系统在执行任务时,消耗能源比较严重,从而造成了资源浪费.对此,创建冗余机械臂液压驱动机构平面运动简图,采用负载传感系统控制液压泵排量.建立机械臂动力学模型,构造目标函数并添加约束条件,对动态系统进行离散化.采用动态规划算法对目标函数进行优化,搜索出最优调节控制策略.结合具体实例,采用Matlab软件对机械臂液压驱动系统能量消耗进行仿真.结果表明:机械臂液压系统采用动态规划算法优化后,其消耗的功率较小.采用动态规划算法优化冗余机械臂液压驱动系统,能够节约资源,提高液压驱动系统运动的稳定性. 展开更多
关键词 动态规划算法 冗余机械臂 液压系统 能量
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冗余机械臂的加权广义逆避障算法研究 预览
10
作者 曹海蕊 顾晓勤 梁瑞仕 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期1313-1318,共6页
针对冗余机械臂末端轨迹跟踪与避障运动冲突的情况,提出一种基于加权广义逆的避障方法。该方法对机械臂与障碍物之间危险程度评估的评价函数-危险场进行改进,将危险程度评估得到的危险场的值,反馈给修改后的冗余机械臂闭环逆运动学算法... 针对冗余机械臂末端轨迹跟踪与避障运动冲突的情况,提出一种基于加权广义逆的避障方法。该方法对机械臂与障碍物之间危险程度评估的评价函数-危险场进行改进,将危险程度评估得到的危险场的值,反馈给修改后的冗余机械臂闭环逆运动学算法,以实现避障,同时对雅可比矩阵和梯度项加权处理来避关节极限。为保证避障效率,对闭环控制参数进行优化设计。根据危险场的值与预先设定的阈值之间的大小关系,机械臂在避障过程中具有任务中断和恢复能力。最后利用Robotics Toolbox for MATLAB工具箱进行数值仿真,验证提出方法的有效性。 展开更多
关键词 冗余机械臂 危险场 加权最小范数解 避障 避关节极限
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自由漂浮空间机器人点到点避奇异运动控制方法
11
作者 羊帆 张国良 +1 位作者 张合新 宋海涛 《航空学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期240-250,共11页
针对具有冗余机械臂的自由漂浮空间机器人(Free Floating Space Robot,FFSR)点到点避免奇异性规划和控制问题,提出了一种冗余FFSR的点到点避免奇异控制方法。首先,该方法基于离散状态依赖李卡提方程(DSDRE)控制器设计方法,利用FFSR... 针对具有冗余机械臂的自由漂浮空间机器人(Free Floating Space Robot,FFSR)点到点避免奇异性规划和控制问题,提出了一种冗余FFSR的点到点避免奇异控制方法。首先,该方法基于离散状态依赖李卡提方程(DSDRE)控制器设计方法,利用FFSR的动力学和运动学方程实现了FFSR系统方程的伪线性重构;然后,基于伪线性重构系统及DSDRE状态调节器设计方法实现了FFSR的关节角速度和末端位姿的同时跟踪控制;其次,根据跟踪控制器对FFSR广义雅克比矩阵(GJM)行满秩的设计要求,定义FFSR的奇异性判别依据,构造了避奇异约束函数;再次,由于冗余FFSR系统具有多逆运动学解特点,考虑关节角及关节角速度约束,结合避奇异约束函数设计了FFSR的期望轨迹在线规划器,进一步将设计的跟踪控制器与规划器相结合提出了冗余FFSR末端点到点避奇异运动控制方法。最后,为验证所提方法的有效性同时考虑简化计算,采用平面4连杆FFSR模型进行数值仿真,仿真结果表明所提点到点避奇异运动控制方法能够有效实现冗余FFSR系统的点到点避奇异运动。 展开更多
关键词 自由漂浮空间机器人 点到点运动控制 离散状态依赖李卡提方程(DSDRE) 避奇异规划 冗余机械臂
可变胞并联机械臂样机的研制与误差分析 预览 被引量:1
12
作者 荣誉 韩勇 +1 位作者 刘双勇 曲梦可 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2018年第7期1698-1707,共10页
提出了一种通过驱动副锁定组合实现变胞的超冗余并联机械臂,其基础构型是3-PUPS并联机构,对机械臂进行了误差建模与分析,并通过标定系统测量了机械臂实验样机的定位误差。首先,提出了通过对3-PUPS机构各驱动副的组合锁定实现机械臂变胞... 提出了一种通过驱动副锁定组合实现变胞的超冗余并联机械臂,其基础构型是3-PUPS并联机构,对机械臂进行了误差建模与分析,并通过标定系统测量了机械臂实验样机的定位误差。首先,提出了通过对3-PUPS机构各驱动副的组合锁定实现机械臂变胞的设计思路,从而使机械臂可以根据任务需求改变自身构型和性能;然后,采用含误差源的闭环矢量回路法,建立了机械臂3-PUPS机构的误差传递模型,并以此为基础,分析了机械臂的各误差源对其运动平台输出误差的影响规律;接着,根据各误差源对机械臂的输出误差影响程度,确定了各主要运动副配合零件的加工精度等级及公差,在此基础上研制出机械臂的实验样机;最后,采用一套高精度的工业机器人标定系统对机械臂的实验样机进行了定位误差测量,实验表明:机械臂的运动平台的位置误差均在0.005-0.038mm之间,姿态误差均在0.010-0.044°之间,位置误差比通用式工业机器人的位置重复定位精度0.05mm略有提高,姿态误差与通用式工业机器人的姿态重复定位精度0.045°相当。 展开更多
关键词 冗余 变胞 并联机械臂 误差分析 实验样机 标定实验
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基于构形平面的冗余机械臂轨迹规划方法
13
作者 王安琪 魏延辉 +1 位作者 韩寒 徐丽学 《北京航空航天大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1991-1997,共7页
针对冗余机械臂在空间轨迹规划过程中构形多样但不唯一的问题,提出了一种快速求解冗余机械臂在空间轨迹规划过程中的最优构形的方法。受机械臂关节约束和空间障碍的限制,冗余机械臂的轨迹规划是一个复杂的过程。而为了保证机械臂运动的... 针对冗余机械臂在空间轨迹规划过程中构形多样但不唯一的问题,提出了一种快速求解冗余机械臂在空间轨迹规划过程中的最优构形的方法。受机械臂关节约束和空间障碍的限制,冗余机械臂的轨迹规划是一个复杂的过程。而为了保证机械臂运动的平稳性,冗余机械臂工作构形由多个机械臂关节轴线依次连接形成的构形平面组成。从构形平面入手,利用空间几何的方法,对冗余机器人进行空间轨迹规划,通过空间矢量引导、避障路径的比较,快速找到空间优化的路径,实现多目标轨迹规划方法。该方法用于一个7自由度冗余机械臂,结果表明该技术能够快速直观解决路径规划问题,不依赖具体的机械臂工作构形,适用于更多自由度的冗余机械臂。 展开更多
关键词 冗余机械臂 构形平面 空间几何 轨迹规划 空间避障
机器人航天员冗余机械臂自运动优化 预览
14
作者 刘世平 赫向阳 +2 位作者 韩亮亮 李世其 付艳 《载人航天》 CSCD 2017年第2期143-149,共7页
为增强机器人航天员的工作能力,机器人航天员的手臂采用七自由度仿人机械臂。根据S-R-S构型七自由度冗余手臂的结构特性,采用臂型角参数化的方法求解运动学。该方法将冗余机械臂的自运动用臂型角来描述,通过对臂型角的二次优化来限制机... 为增强机器人航天员的工作能力,机器人航天员的手臂采用七自由度仿人机械臂。根据S-R-S构型七自由度冗余手臂的结构特性,采用臂型角参数化的方法求解运动学。该方法将冗余机械臂的自运动用臂型角来描述,通过对臂型角的二次优化来限制机械臂的自运动。为了使仿人臂处于一种自然的构型和姿态,定义了“偏离中心度”的指标来表示关节偏离中心位置的程度,通过这个评价指标来描述仿人臂的最优位形,从而建立自运动优化函数。采用具有线性减小惯性权重的粒子群优化算法来寻找自运动优化函数的最优解。最后在机器人航天员平台进行验证,可以快速有效地完成冗余手臂自运动优化。 展开更多
关键词 冗余机械臂 运动学 自运动优化 粒子群算法
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Inverse Kinematics Analysis of a 7-DOF Space Manipulator for Trajectory Design 预览
15
作者 Pengfei Xin Jili Rong +1 位作者 Yongtai Yang Dalin Xiang 《北京理工大学学报:英文版》 EI CAS 2017年第3期285-291,共7页
To solve the inverse kinematics problem for redundant degrees of freedom(DOFs)manipulators has been and still continues to be quite challenging in the field of robotics.Aiming at trajectory planning for a 7-DOF space ... To solve the inverse kinematics problem for redundant degrees of freedom(DOFs)manipulators has been and still continues to be quite challenging in the field of robotics.Aiming at trajectory planning for a 7-DOF space manipulator system,joint rotation trajectories are obtained from predetermined motion trajectories and poses of the end effector in Cartesian space based on the proposed generalized inverse kinematics method.A minimum norm method is employed to choose the best trajectory among available trajectories.Numerical simulations with the7-DOF manipulator show that the proposed method can achieve the planned trajectory and pose under the circumstances of minimum angular velocities.Moreover,trajectory results from the proposed kinematics model and inverse kinematics method has the advantages of simple modelling,low computation cost,easy to solve and plan trajectory conveniently.The smooth and continuous joint rotation functions obtained from the proposed method are suitable for practical engineering applications. 展开更多
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基于回归神经网络多机械臂运动控制研究 被引量:2
16
作者 陈三风 韩鑫 +3 位作者 湛邵斌 卢鑫 林广明 陈熙 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第11期2211-2217,共7页
该文将多协作冗余机械臂的运动控制问题转化成一个可完全分解的约束二次求解问题,并将该约束二次求解问题拆分成一系列独立的子问题,每个子问题对应于单个机械臂的运动控制模型,其大大简化了多协作机械臂的运动控制模型。另外,该文... 该文将多协作冗余机械臂的运动控制问题转化成一个可完全分解的约束二次求解问题,并将该约束二次求解问题拆分成一系列独立的子问题,每个子问题对应于单个机械臂的运动控制模型,其大大简化了多协作机械臂的运动控制模型。另外,该文采用对偶回归神经网络求解该运动控制模型,每个独立的神经网络核对应于一个机械臂的控制模型。该文首次将对偶回归神经网络用于多冗余机械臂系统的控制问题中,具有很强的应用研究意义。与现有的对偶回归神经网络相比,该文提出的对偶回归神经网络结构非常特殊,其多项性能将大大提高,使得多协作机械臂的运动控制问题变成完全分布式。理论验证结果表明,该文提出的模型是全局稳定的并且可得到全局最优解。仿真实验结果表明本论文提出的方案是有效的。该文的研究结果可为多协作冗余机械臂的控制理论和技术发展提供新的思路。 展开更多
关键词 对偶回归神经网络 二次优化 冗余机械臂 分布式运动控制
机器人手势交流动态轨迹规划设计 预览
17
作者 姜磊 谢明 刘启帆 《计算机仿真》 北大核心 2017年第4期345-349,共5页
服务机器人的社会性行为是体现其价值的关键所在,对于Care—o—bot4服务机器人,为其设计一套简单的手势动作,使它能够更好地为人们服务。在机器人手势交流动态轨迹规划设计的研究中,机器人的逆运动学问题至关重要,给出了固定第七... 服务机器人的社会性行为是体现其价值的关键所在,对于Care—o—bot4服务机器人,为其设计一套简单的手势动作,使它能够更好地为人们服务。在机器人手势交流动态轨迹规划设计的研究中,机器人的逆运动学问题至关重要,给出了固定第七关节轴将其维度降低的方法。上述方法能够大大降低和简化逆运动学问题的复杂度和计算量。对于手势规划设计过程中的姿态,则给出了单位四元素法,有效解决了万向节锁死问题和姿态问的平滑过渡问题。最后用ROS来对规划设计的服务机器人手势进行了实验,实验结果表明服务机器人可以按照预期的要求进行手势的动作。 展开更多
关键词 服务机器人 冗余机械臂 单位四元素 手势库
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七自由度机械臂运动学分析 预览
18
作者 高涵 张明路 +2 位作者 张小俊 高柏军 黄晓辰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第8期29-33,77共6页
针对神经网络和梯度投影法求解七自由度机械臂逆运动学存在的可靠性差及累积误差等问题,充分考虑机械臂构型特点和自运动特性,提出一种几何法和解析法相结合的冗余机械臂逆运动学新方法并进行仿真验证,通过位置误差和姿态误差来衡量... 针对神经网络和梯度投影法求解七自由度机械臂逆运动学存在的可靠性差及累积误差等问题,充分考虑机械臂构型特点和自运动特性,提出一种几何法和解析法相结合的冗余机械臂逆运动学新方法并进行仿真验证,通过位置误差和姿态误差来衡量该方法的可行性。实验结果表明:采用该方法对机械臂逆运动学进行求解,机械臂末端位置最大误差不超过0.015mm,平均运行时间为0.455ms,满足实时控制要求,为具有横滚转动副机械臂关节角度求解提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 冗余机械臂 逆运动学 几何法 解析法
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七自由度机械臂的ADAMS/MATLAB联合仿真研究 被引量:7
19
作者 陈罡 周奇才 +1 位作者 吴菁 严楠 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期99-106,共8页
为了研究冗余机械臂多关节耦合作用对机械臂控制的影响,采用Solid Works建立了7自由度机械臂三维模型,基于ADAMS与MATLAB对其进行联合仿真。采用分布式控制设计思想,设计了单关节的Proportional-Differential伺服控制方案,得到了7自由... 为了研究冗余机械臂多关节耦合作用对机械臂控制的影响,采用Solid Works建立了7自由度机械臂三维模型,基于ADAMS与MATLAB对其进行联合仿真。采用分布式控制设计思想,设计了单关节的Proportional-Differential伺服控制方案,得到了7自由度机械臂各关节同步协调运动下的动态响应曲线,对实际工作中的外部环境干扰下的末端执行器进行仿真验证。结果表明各关节及末端执行器动态响应良好,验证了控制器及参数设计的合理性,进一步证明该方法可行、有效、实用,为冗余机械臂的后续控制研究提供了理论依据和试验基础。 展开更多
关键词 冗余机械臂 ADAMS MATLAB 联合仿真 耦合
控制力矩陀螺驱动空间机器人的角动量平衡控制 被引量:1
20
作者 冯骁 贾英宏 徐世杰 《北京航空航天大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1191-1198,共8页
针对V构型控制力矩陀螺(CMGs)驱动的冗余空间机器人的CMGs角动量饱和问题,提出一种角动量平衡控制方法。该方法从平衡使用机械臂各臂杆CMGs角动量的思想出发,定义了角动量平衡指标,并使用加速度分解技术和逆动力学方法设计了角动量平... 针对V构型控制力矩陀螺(CMGs)驱动的冗余空间机器人的CMGs角动量饱和问题,提出一种角动量平衡控制方法。该方法从平衡使用机械臂各臂杆CMGs角动量的思想出发,定义了角动量平衡指标,并使用加速度分解技术和逆动力学方法设计了角动量平衡控制器。该控制器可在保证机械臂跟踪工作空间轨迹的同时,利用机械臂的空转运动使得角动量平衡指标尽量减小,即各臂CMGs的角动量使用趋于平均,从而降低某些臂杆的CMGs先行饱和的可能性,充分利用CMGs的控制能力。基于平面三自由度冗余机械臂的数值仿真结果验证了所设计的控制器的有效性。 展开更多
关键词 空间应用 机器人 陀螺 冗余机械臂 角动量 优化
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